Фильтрация с использованием керамических фильтров при литье жидкого алюминия

Использование керамических фильтров становится всё более распространённым, поскольку люди предъявляют всё более высокие требования к качеству алюминиевой продукции. Керамический фильтр для литья позволяет не только эффективно удалять большое количество оксидных включений из расплавленного алюминия, но и отфильтровывать мелкие включения размером в несколько микрон, чего невозможно достичь с помощью традиционных технологий.

Фильтрация с использованием керамических фильтров

Поскольку атомы водорода, ионы натрия, калия и другие вредные ионы, содержащиеся в жидком алюминии, обычно адсорбируются на включениях, а включения становятся ядром образования пузырьков, то при фильтрации включений можно снизить содержание этих вредных элементов в них. Некоторые исследования также показали, что керамический фильтр Фильтрация удаляет многие мелкие включения, тем самым снижая количество зародышей, необходимое для затвердевания расплавленного алюминия, что может способствовать зародышеобразованию и росту кристаллов расплавленного алюминия в условиях значительного переохлаждения, а также способствовать утончению структуры.

Содержание

Фильтрация с использованием керамических фильтров

В целом существует три способа удаления включений из расплавленного алюминия: осаждение, флотация и фильтрация. Когда размер включений составляет менее 90 м, вероятность их оседания на дно печи под действием силы тяжести снижается. Традиционная очистка газом, онлайн-очистка и другие процессы могут заставить некоторые включения всплывать на поверхность расплавленного алюминия, но когда размер включений составляет менее 30 мкм, вероятность их всплытия очень мала.

Преимущество фильтрующей пластины заключается в том, что она способна отфильтровывать включения, размер которых намного меньше размера её пор. Принцип прохождения включений через фильтрующую пластину можно объяснить тремя механизмами: механизмом отсеивания, механизмом образования фильтрационного слоя и механизмом глубинной фильтрации.

Наиболее прямым способом оценки качества керамического фильтрующего материала является определение скорости снижения содержания включений до и после прохождения расплава алюминия через фильтрующую пластину, то есть отбор проб и их анализ.

Данный метод фактически измеряет время, необходимое для прохождения расплавленного алюминия через диск с ультрамелким графитовым фильтром. При вакуумировании емкости время, необходимое для прохождения определенного количества расплавленного алюминия при атмосферном давлении, зависит от степени чистоты расплавленного алюминия. Чистый расплавленный алюминий проходит быстрее, а загрязненный — дольше. Кроме того, этот метод можно использовать для анализа отфильтрованного графитового диска: размер удерживаемых на нём включений может служить показателем чистоты жидкого алюминия.