Процесс фильтрации и очистки металлов получил широкое распространение и применяется в литейной промышленности. В настоящее время основными видами фильтров, представленными на рынке, являются керамические пенофильтры и фильтры с прямыми отверстиями. В зависимости от материала, из которого изготовлены фильтры, они подразделяются на фильтры из карбида кремния, циркония и оксидного корунда. Наиболее широко используемым является керамический пенопластовый фильтр.
Поскольку керамический пенофильтр имеет трехмерную структуру, его внутренние поры обладают высокой способностью удерживать шлак, а площадь поверхности велика, что обеспечивает ему превосходную адсорбционную способность. Он способен улавливать шлак размером в микроны и мелкие пузырьки, благодаря чему обеспечивает более эффективную фильтрацию. В то же время керамический пенофильтр обладает хорошим ректификационным эффектом.
К преимуществам фильтров с прямыми отверстиями относятся, в первую очередь, высокая точность форм, однако шлак из них удалить не так просто. Линия по производству глиняного песка отфильтровывает только крупные частицы шлака, поэтому эффективность фильтрации уступает эффективности фильтра из пенокерамики.
Благодаря применению метода фильтрации в форме сложная система разлива с удержанием шлака максимально упрощается, что позволяет оптимизировать процесс литья. Процесс литья, как правило, является открытым или полуоткрытым. Промывка стержня уменьшает образование вторичного окислительного шлака и улавливание газа; открытая система литья обычно используется для крупных чугунных отливок, а полуоткрытая система — для средних и мелких деталей. Фильтр не должен являться точкой регулирования скорости литья.
Существует множество вариантов размещения фильтра. Необходимо выбрать фильтр, расположенный как можно ближе к отливке, с учетом размеров, материала, технологии формования и других условий производства данной отливки. Размещение фильтра на литнике дает лучший эффект, чем на литниковой чашке или литнике. При фильтрации следует учитывать сбалансированность потока каждой заготовки, чтобы избежать скрытой опасности перегрузки отдельной заготовки.
Выбор металлического фильтра
При выборе размера фильтра системы «Metal Filtration» в первую очередь необходимо учитывать применяемый коэффициент безопасности, поскольку способность фильтра выдерживать струю расплавленного металла ограничена, а потери при работе с перегрузкой являются значительными. Общий принцип выбора:
Прежде всего необходимо обеспечить безопасный объем фильтрации расплавленного металла, что требует достаточных размеров фильтра, в том числе его длины, а для крупных заготовок требуется многосекционная конструкция.
Чтобы обеспечить время заливки, необходимое для изготовления отливок, учитывая, что фильтр оказывает определенное сопротивление, необходимо проверить, соответствует ли эффективная площадь фильтра нормальному времени заливки, особенно в случае тонкостенных отливок. Соответствующим образом отрегулируйте количество фильтрующих элементов в зависимости от количества шлака в расплавленном металле, чтобы предотвратить забивание отверстий шлаком на поздней стадии заливки, что приводит к уменьшению эффективной площади; эффективная площадь обычно рассчитывается как 20%–25% от площади фильтра.
