Метод очистки фильтрацией заключается в том, что расплав алюминия пропускается через фильтр с целью отделения твердых включений, находящихся во взвешенном состоянии в расплаве.
В зависимости от фильтрационных характеристик методы фильтрации расплава алюминиевого сплава можно разделить на поверхностную фильтрацию и глубинную фильтрацию.
В зависимости от типа фильтрующего материала фильтрацию можно разделить на фильтрацию с использованием сетчатых материалов, фильтрацию с использованием блочных материалов и фильтрацию с использованием жидкого слоя.
В настоящее время, пенокерамический фильтр для фильтрации расплавленного металла является наиболее широко применяемым методом очистки с помощью фильтрации в литейном производстве.
Поверхностная фильтрация — это процесс, при котором твердые примеси в основном осаждаются на поверхности фильтрующего материала; она также известна как фильтрация с образованием фильтрационного слоя. Фильтрация с использованием сетчатых материалов относится к категории поверхностной фильтрации. Глубинная фильтрация также называется внутренней фильтрацией. Твердые примеси в основном оседают внутри пор фильтрующего материала. По мере продвижения процесса фильтрации эффективная фильтрующая площадь пор постепенно уменьшается, проницаемость снижается, а точность фильтрации повышается. Фильтрация сыпучих материалов относится к категории глубинной фильтрации.
Механизм фильтрации сетчатого фильтра заключается главным образом в механическом отделении крупных неметаллических включений из расплава. Он способен задерживать только те включения в расплаве, размер которых превышает размер ячейки сетки.
Механизм фильтрации блочного фильтра, изготовленного из нейтрального материала, основан главным образом на осаждении, гидродинамическом и прямом улавливании, что позволяет механически отделить твердые включения из расплава.
Керамический пенопластовый фильтр обладает большой удельной поверхностью, что обеспечивает достаточную возможность контакта расплава с фильтрующим материалом. Когда расплав, содержащий твердые примеси, движется вдоль фильтра с переменной скоростью, ввиду того что плотность и скорость твердых включений отличаются от плотности и скорости расплава, под действием силы тяжести происходит осаждение. Из-за несферической формы твердых частиц и неравномерного поля сдвиговых сил твердые частицы смещаются в поперечном направлении, в результате чего они зацепляются, застревают или адсорбируются стенками каналов.
Помимо вышеупомянутого механизма фильтрации, блочный фильтр из активного материала также обеспечивает глубокую физико-химическую фильтрацию за счет действия поверхностных и химических сил, что позволяет более тщательно очищать расплав. Керамический пенофильтр способен улавливать твердые включения, размер которых значительно меньше диаметра его пор.
