Керамические пенофильтры в Канаде, процесс производства керамических пенофильтров

В канадском фильтре из керамической пены в качестве носителя используется полиуретановая пена, которая заполняется керамической суспензией, состоящей из огнеупорного заполнителя, спекающих добавок, связующих веществ, других мелких порошков и воды, после чего керамический материал из этой суспензии прессовается вокруг волокон пены.

После сушки, обжига и спекания при высокой температуре полиуретан разлагается под действием тепла, в результате чего образуются пенокерамические изделия, то есть пенокерамические фильтры.

Керамический материал, используемый для фильтрации расплавленного металла, обладает очень высокой температурой плавления и не плавится во время литья, а также не выделяет примесей в расплавленный металл.

Число перед обозначением ppi отражает плотность пор изделия. Если модель имеет показатель 10 ppi, это означает, что на любом отрезке длиной 25,4 мм расположено 8–12 пор.

Керамический пенопластовый фильтр, Канада

Механизм фильтрации с использованием керамического пенофильтра в Канаде

Скрининг

Подобно решету, он не пропускает посторонние частицы и агрегаты, размер которых превышает размер пор фильтрующей поверхности.

Фильтр «Cake»

После фильтрации многие включения, размер которых превышает размер пор фильтра, задерживаются на входном конце фильтра.
По мере увеличения количества застрявших включений на поверхности входного конца фильтра образуется толстый слой включений.
“Фильтрационный осадок” разжижает жидкость, благодаря чему включения, размер которых меньше размера пор фильтра, также частично задерживаются на “фильтрационном осадке”.

Глубокая фильтрация

Внутри керамический фильтр с пенонаполнителем, путь, по которому течет расплав, извилист, и в небольшом локальном участке даже наблюдается явление поперечного течения. Это играет в основном две роли:
1. Вероятность того, что частицы могут попасть на фильтр.
2. Ускорить изменение скорости и направления течения расплава, чтобы мелкие включения в расплаве могли оставаться в углу после столкновения и задержания на фильтрующем шлаке с прямыми отверстиями (просеивание), керамическом пенофильтре, фильтрующем осадке и глубоком фильтрующем слое шлака, блокирующего (просеивающего) пенокерамический фильтр

Принцип действия керамического пенофильтра

• Удаление примесей и шлака: очистка расплавленного металла и одновременная дегазация (регулирование интенсивности турбулентности):
-После фильтрации вязкость расплава снижается, а текучесть жидкого алюминиевого сплава повышается на 10%–15%. Таким образом, фильтрация улучшает заливаемость расплава.
– Поток расплава металла до фильтрации имеет турбулентный характер, а после фильтрации (из-за извилистого изгиба в траектории потока пенокерамического фильтра) становится ламинарным, что приводит к уменьшению объема газа и образованию вторичного шлака;
-По мере прохождения процесса фильтрации механизм фильтрации меняется от просеивания и образования фильтрационного осадка до фильтрации в глубоком слое, при этом степень очистки отфильтрованной металлической жидкости становится всё выше и выше (не превышая при этом фильтрационную способность керамического пенофильтра)
• Снижается процент брака деталей,
• Повышена производительность резки деталей
• Механические свойства материала значительно улучшаются, особенно относительное удлинение.

Выбор размера фильтра

• Этап: Рассчитать минимальную площадь поперечного сечения литникового канала
• Шаг 2: Рассчитать сумму площади поперечного сечения поперечного ролика и площади поперечного сечения внутреннего ролика,
• Третий этап: определить расположение и количество фильтров;
• Этап 4: с учётом скорости фильтрации фильтра на единицу площади, производительности фильтра на единицу площади, фактической скорости разлива, веса расплавленного металла, проходящего через фильтр, а также чистоты расплавленного металла
Размер фильтра (если жидкий металл слишком чистый, требуется многоступенчатая фильтрация).
А именно: скорость фильтрации фильтра > скорость разлива расплава; производительность фильтра > количество включений в расплаве