Система фильтрации с использованием пенокерамических фильтров для фильтрации расплавленного металла

Система фильтрации на основе пенокерамики эффективно удаляет большую часть включений из расплава металла, благодаря чему отклонения в значениях предела прочности при растяжении, предела текучести и относительного удлинения заготовки, как правило, уменьшаются, а также предотвращается снижение механических свойств, вызванное включениями.

Фильтрация с использованием пенокерамики

Механизм очистки пенокерамической фильтрующей системы в общих чертах включает следующие аспекты: перехват и задержка. Как правило, крупногабаритные включения легко перехватываются и задерживаются керамический пенопластовый фильтр. По мере прохождения определенного количества металлического расплава на поверхности входного отверстия фильтра образуется фильтрационный осадок, после чего скорость прохождения расплава через фильтр значительно снижается. С одной стороны, за счёт уменьшения внутреннего диаметра входного отверстия возрастает вероятность улавливания включений меньшего размера, а также повышается эффективность удаления мелких включений. С другой стороны, из-за уменьшения площади поперечного сечения канала потока расплава блокируется поступление расплава, что приводит к появлению дефектов литья, таких как задержка подачи и усадка.

Расплавленный металл и включения, как правило, не смачиваются. Чем меньше размер частиц включений, тем хуже их смачиваемость. Поэтому включения с размером частиц менее 50 мкм необходимо удалять с помощью механизма адсорбции. Когда включения проходят через стенку фильтра, они легко отделяются от расплавленного металла и адсорбируются стенкой фильтра, поскольку вступают в контакт с поверхностью фильтра, с которой у них лучшая взаимная смачиваемость. Если поры фильтра для расплавленного металла мелкие, фильтрующий канал длинный, а скорость потока достаточно низкая, включения в расплавленном металле с большей вероятностью вступают в контакт с внутренней стенкой фильтра, и эффективность их улавливания фильтром повышается. Однако включения в виде мелких частиц размером менее 10 мкм трудно удалить путем адсорбции. Расплав проходит через фильтр таким образом, что его турбулентное течение переходит в ламинарное. Это обеспечивает плавное заполнение фильтра расплавом, предотвращая вторичное окисление расплава.