Керамический фильтр для фильтрации металлов

Для обработки расплавленного металла необходимо удалять посторонние интерметаллические включения, такие как примеси из сырья, шлак, пену и оксиды, образующиеся на поверхности расплава, а также мелкие огнеупорные материалы, используемые для легирования. Камера или емкость, в которой формируется расплав металла. Удаление этих включений позволяет получить однородный расплав, что обеспечивает высокое качество продукции, особенно при литье стали, чугуна и алюминия. В настоящее время широко используются керамические фильтрующие устройства для фильтрации расплавленного металла благодаря их способности выдерживать экстремальные термические удары, а также устойчивости к химической коррозии и механическим нагрузкам.

Производство керамических фильтров обычно включает в себя смешивание керамического порошка с подходящим органическим связующим и водой для получения пасты или суспензии. Суспензией пропитывают полиуретановую пену, которую затем сушат и обжигают в диапазоне температур от 1000 до 1700 °C. В результате этой обработки горючие вещества сгорают в процессе спекания, в результате чего образуется пористое изделие.

Кроме того, известно фильтрующее устройство с открытыми порами, в котором хаотичное распределение нерегулярно расположенных соединительных каналов заменено на ряд параллельных каналов, проходящих через материал; как правило, для его изготовления смесь влажного керамического порошка и органического связующего гидравлически прессовается в форму, содержащую вертикальные стержни. Таким образом получается перфорированная структура, которая может иметь форму диска или блока. Затем перфорированное изделие обжигают при температуре в диапазоне от 1000 до 1700 °C в зависимости от конечного применения для получения перфорированного диска. В процессе обжига образуются керамические и/или стеклообразные связи.

Пористый керамический корпус, используемый для фильтрации металлов, имеет гладкостенные поры, образованные порогенным веществом, а также поры со скруглёнными краями, соединяющие поры между собой. В ходе производственного процесса порогенное вещество улетучивается и удаляется из керамики.

Несмотря на то что вышеупомянутые типы керамических фильтрующих устройств широко используются для фильтрации металлов, они имеют ряд недостатков, которые ограничивают их применение.

Несмотря на то что керамическое фильтрующее оборудование было предварительно нагрето, при первом контакте с расплавленным металлом оно часто забивается застывшими частицами. Для предотвращения забивания фильтрующего устройства обычно используется перегретый расплав, то есть металл, температура которого при литье составляет около 100 °C. Такой подход является чрезвычайно расточительным с точки зрения энергозатрат и затрат, и любое усовершенствование, позволяющее снизить температуру обработки расплавленного металла, приносит значительную выгоду.

AdTech керамический пенопластовый фильтр Используется трехмерная сетка из пенопласта и волокон в сочетании с керамическим порошком для повышения механической прочности и жесткости. Это позволяет улучшить способность выдерживать давление расплавленного металла, решить проблемы, возникающие в процессе транспортировки и эксплуатации, и тем самым снизить загрязнение отливок. Для фильтрации алюминия используются фильтры из оксида алюминия с фосфатным связующим. Фильтр получают путем пропитки пенопласта суспензией, содержащей керамические частицы (предпочтительно Al₂O₃) и фосфат алюминия в качестве связующего.