Трубчатый корундовый фильтр, фильтр из керамической пены и фильтр с глубоким слоем используют три различных метода фильтрации. Несмотря на одинаковую конструкцию, механизм улавливания и задержания частиц примесей в них в основном одинаков.
Независимо от типа фильтра, размер частиц, которые он способен задержать, значительно меньше размера пор фильтрующего материала. Причина заключается в том, что частицы задерживаются фильтрующим материалом. В основном можно выделить следующие четыре случая:
- Прямой задерживающий эффект: когда размер частиц примесей превышает размер пор фильтрующего материала, они не проникают в поры и отфильтровываются.
- Под действием инерционной силы частицы примесей отклоняются от направления потока жидкости, притягиваются к тонким стенкам пор фильтрующего материала и задерживаются.
- Частицы примесей совершают хаотичное броуновское движение в расплаве, и при столкновении с фильтрующим материалом они адсорбируются им и задерживаются.
- Частицы загрязнений оседают на стенках фильтрующего материала под действием силы тяжести и улавливаются.
Независимо от того, какие методы фильтрации используются, эффективность фильтрации зависит от скорости потока расплавленного металла. Чем ниже скорость фильтрации, тем выше эффективность фильтрации, и наоборот.
Сравнение различных методов фильтрации выглядит следующим образом: Преимущества фильтры с глубоким слоем — это толстый фильтрующий слой, длинный путь прохождения потока и большее количество адсорбированных частиц примесей. Производительность высокая — до 5100 т/ч, что подходит для крупномасштабного и массового производства. Однако при глубинной фильтрации для формирования фильтрующего слоя используется только наполнитель, и фильтрующий материал легко рассыпается и смещается, в результате чего некоторые мелкие примеси попадают в расплав, снижая эффективность фильтрации.
Фильтрующая трубка трубчатого фильтра имеет неподвижную конструкцию, а ее составные элементы не перемещаются свободно, как в случае с фильтрующим слоем глубокого слоя, благодаря чему обеспечивается высокая эффективность фильтрации. Однако начальное давление при фильтрации высокое, замена фильтрующей трубки сопряжена с затруднениями, а затраты на фильтрацию высоки.
По сравнению с корундовой трубкой, керамический пенопластовый фильтр имеет больший диаметр пор, меньшую плотность и более низкую степень очистки. По сравнению с фильтром с глубоким слоем фильтрующего материала слой фильтра у него тонкий, и количество примесей и частиц, которые могут быть адсорбированы, меньше. Однако эту проблему можно решить за счёт увеличения количества ступеней фильтрации, то есть для повышения точности фильтрации можно использовать двух- и трёхступенчатую фильтрацию. К его преимуществам относятся небольшой начальный напор, удобство замены, простота эксплуатации и более высокая эффективность фильтрации.
