Содержание

Фильтрация жидкого алюминия

При механической фильтрации, когда расплав металла проходит через фильтрующий материал, он создает механический барьер для неметаллических включений. Фильтрующий материал также оказывает адсорбционное воздействие на включения. Как правило, чем меньше зазор и чем больше толщина фильтрующего материала, тем ниже скорость потока расплава алюминия и тем лучше эффект механической фильтрации.
В зависимости от типа фильтрующего материала алюминиевая жидкость проходит фильтрацию.

Метод ионизации можно разделить на следующие типы.

Метод сетчатой фильтрации

Данный метод позволяет расплаву проходить через стеклянный или жаропрочный сетчатый фильтр, при этом шлак механически задерживается и отделяется от расплава. Это оказывает значительное влияние на удаление чешуйчатой оксидной пленки и крупных шлаковых включений. Однако фильтр способен отфильтровывать только шлак, размер которого не превышает размер ячейки сетки, поэтому эффективность очистки остается низкой. Сетчатый фильтр легко ломается, имеет короткий срок службы и требует частой замены.

Фильтрация жидкого алюминия в глубокой ложевой колонне

Метод фильтрации жидкого алюминия в глубоком слое

Этот фильтр с глубоким слоем наполнителя представляет собой насыпной слой, состоящий из фильтрующих материалов различной природы (флюс, огнеупорные материалы, керамика и т. д.) и различной формы (сферическая, блочная, гранулированная, листовая). Иногда в качестве фильтрующего материала используется также жидкий флюс. Помимо механического барьерного эффекта насыпного слоя, между фильтрующим материалом и шлаком также происходит адсорбция, растворение или химическое взаимодействие. Преимущество этого метода заключается в том, что площадь контакта расплава с фильтрующим материалом велика, а эффективность фильтрации и удаления шлака выше, чем при использовании сетчатых фильтров. Как правило, чем толще фильтрующий слой, тем мельче размер частиц фильтрующего материала и тем лучше эффект фильтрации. Однако если размер частиц слишком мал, это повлияет на скорость потока расплава и снизит производительность.

Метод фильтрации жидкостей с использованием жесткого микропористого алюминия

Существует два типа жестких микропористых фильтров: керамические микропористые трубчатые фильтры и керамический пенопластовый фильтрс.

Керамические микропористые трубчатые фильтры

Керамический микропористый трубчатый фильтр изготавливается из корундового песка определённого размера частиц и низкокремниевого стекла в качестве связующего. Он формируется путём прессования, сушки при низких температурах и спекания при высоких температурах. Это жёсткий фильтр с однородными порами. При прохождении металлического расплава, содержащего шлак, шлак отделяется от расплава за счет трения, адсорбции, инерционного осаждения и других эффектов, возникающих при контакте со стенками трубы, а металлический расплав может проходить через микропоры. Данный метод позволяет отфильтровывать твердые включения, размер которых меньше размера пор, и является одним из наиболее надежных методов фильтрации. Недостатком является высокая стоимость фильтрации, а также то, что иногда в фильтре может задерживаться утончитель зерна.

керамический пенопластовый фильтр

Керамические фильтрующие пластины из пенокерамики

Этот фильтрующая пластина из керамической пены (CFF) представляет собой пористую керамическую пластину, напоминающую губку, изготовленную из оксида алюминия, оксида хрома и т. д. Фильтр CFF является наиболее экономичным фильтрующим материалом для фильтрации жидкого алюминия. Керамический пенофильтр обладает уникальным трехмерным сетчатым каркасом и структурой взаимопроникающих пор, а его толщина составляет около 20–60 мм. Показатель PPI (поры на дюйм) — это количество пор на дюйм длины, используемое для обозначения технических характеристик. Керамическая фильтрующая пластина является хрупкой, поэтому после установки её необходимо тщательно очистить.