Исследования в области керамических пенопластовых фильтров: с момента успешной разработки в 1978 году керамических пенопластовых фильтров (CFF) для фильтрации алюминиевого расплава с использованием пропитки органической пеной они быстро получили широкое распространение в алюминиевой промышленности благодаря своей низкой стоимости, высокой пористости, высокой эффективности фильтрации и высокой адаптивности. В развитых странах уже на раннем этапе были начаты исследования и разработки в области CFF для алюминия, включающая множество инноваций и различных методов оценки.
Были проведены углубленные исследования керамических пенообразных фильтров, посвящённые механизму фильтрации, материалам, процессу изготовления и оценке практической ценности таких фильтров (CFF), в результате чего было получено множество результатов:
(1) Размер пор фильтра продолжает уменьшаться — с традиционных 20–40 PPI (среднее количество пор на дюйм длины) до 50–80 PPI, а степень очистки от включений размером менее 20 мкм достигает более 90%;
(2) Использование технологий поверхностной активации, упрочнения матрицы и повышения прочности позволяет значительно улучшить термическую прочность изделия, стойкость к эрозии при плавлении и эффективность фильтрации. Фильтр может эксплуатироваться непрерывно в течение 2–4 циклов плавки, а объем алюминия, фильтруемого с помощью одной пластины, достигает 50–80 т;
(3) Применять такие технологии, как многоступенчатая фильтрация, CFF с градиентом пор, многослойный композитный CFF, а также сочетание CFF с другими методами фильтрации для повышения эффективности фильтрации. Например, композитная фильтрующая пластина имеет комбинацию 30/50 PPI, 30/60 PPI, 30/70 PPI и т. д., что обеспечивает эффективность фильтрации примерно на 15% выше, чем при обычной одноступенчатой фильтрации; компания также использует CFF с плотностью 30–50 PPI в сочетании с трубчатыми фильтрами, что позволяет повысить эффективность фильтрации на 20%–30%.
(4) Использование фильтрующих элементов CFF нестандартной формы позволяет увеличить эффективную площадь фильтрации. Например, площадь поверхности волнообразной формы на 30% превышает площадь традиционной фильтрующей пластины, что позволяет значительно повысить пропускную способность металла и эффективность фильтрации.
Наиболее важным показателем эффективности фильтрации является степень очистки, то есть коэффициент удаления определённого содержания примесей до и после фильтрации расплава.
