في الوقت الحالي، يُعد جهاز الترشيح بالصفائح الخزفية هو الأكثر استخدامًا، إلا أن تطبيقه المستقل في المنتجات المتطورة يواجه قيودًا أكبر. بشكل عام، تحتاج أجهزة الترشيح ذات الألواح الخزفية إلى أن تُستخدم جنبًا إلى جنب مع أجهزة ترشيح أخرى، مثل أجهزة الترشيح ذات الطبقة العميقة أو الأنبوبية. وتُستخدم أجهزة الترشيح الأنبوبية وذات الطبقة العميقة على نطاق واسع في منتجات معالجة الألومنيوم المتطورة، وهي تستحوذ على معظم سوق تنقية ذوبان الألومنيوم المتطور في الصناعة.
على الرغم من أن المرشح ذي الطبقة العميقة و مرشح سيراميكي رغوي على الرغم من اختلاف هياكلها، فإن آلية اعتراض جسيمات الشوائب والتقاطها هي نفسها بشكل أساسي.
يمكن للمرشحات الأنبوبية تصفية الشوائب، لا سيما في الحالات الأربع التالية:
- الاعتراض المباشر. عندما يكون حجم جزيئات الشوائب أكبر من حجم مسام وسيط الترشيح، يتم منعها من دخول المسام ويتم ترشيحها.
- تؤدي قوة القصور الذاتي إلى انحراف جزيئات الشوائب عن اتجاه تدفق السائل، حيث تنجذب إلى الجدار الرقيق لمسام وسيط الترشيح وتُحتجز فيه.
- تقوم جزيئات الشوائب بحركة براونية غير منتظمة داخل المادة المنصهرة. وعندما تصطدم بوسط الترشيح، يتم امتصاصها بواسطة الوسط وتبقى فيه.
- تترسب جزيئات الشوائب بفعل الجاذبية وتعلق على جدار وسيط الترشيح.
تتمثل مزايا أجهزة الترشيح ذات الطبقة السميكة في سماكة طبقة الترشيح، وطول مسار التدفق، وقدرتها على امتصاص عدد كبير من جزيئات الشوائب. ويبلغ معدل التدفق مستويات كبيرة تصل إلى 5-100 طن/ساعة، مما يجعلها مناسبة للإنتاج على نطاق واسع والإنتاج الضخم.
الـ مرشح ذو طبقة عميقة يتكون من عدة طبقات من كرات الألومينا (يبلغ قطرها حوالي 15 مم) وطبقة من الحصى يتراوح حجم حبيباتها بين 6.68 و3.327 مم. ويؤدي اختيار حجم جسيمات مادة الترشيح وتوزيع الطبقات المختلفة دورًا رئيسيًّا في تحسين كفاءة الترشيح وإطالة العمر التشغيلي للمرشح. يحتوي المدخل على طبقة ترشيح مدعومة بشبكة، ويمكن التحكم في سعة الحاوية المغلقة في نطاق 5-100 طن/ساعة وفقًا للاحتياجات، ويبلغ معدل التدفق التصميمي 5-100 طن/ساعة.
قبل تعبئة المعدن السائل، يجب أن تصل طبقة المرشح إلى درجة الحرارة المطلوبة تمامًا لضمان عدم حدوث تصلب في طبقة المرشح. يتم تدوير الهواء الجاف أو غاز خامل آخر لتوجيه المرشح إلى مرحلة التسخين المسبق. يتم إرسال الغاز إلى الغطاء، حيث يتم تسخين الهواء إلى درجة حرارة عالية بواسطة سلك المقاومة المشع في الغطاء، ثم يتم إرساله إلى أسفل نحو طبقة الترشيح ومن خلال الأنبوب إلى المخرج. تتم مراقبة درجة حرارة التسخين المسبق بواسطة مزدوج حراري.
عندما تصل طبقة الترشيح إلى درجة الحرارة المناسبة للتعبئة، تتمثل عملية التعبئة الأولية في ضخ سائل الألومنيوم إلى الطبقة المستوية لطبقة الترشيح عبر أنبوب المدخل، والحصول على التدفق الطبقي المطلوب بمعدل تدفق مناسب لسائل الألومنيوم. ويتم توزيعه بالتساوي في قاع طبقة الترشيح، ثم يمر ببطء عبر طبقة الترشيح وصولاً إلى السطح.
