Фильтрация жидкого металла с использованием керамического пенопластового фильтра

Технология фильтрации жидкого металла была разработана в 1970-х годах и впервые применена при производстве алюминиевых сплавов. В связи с низкой температурой плавления алюминиевого сплава плотность сплава и оксида практически одинакова, что затрудняет всплытие включений. Продукция первого поколения представляет собой тканые фильтры, второго поколения — экструдированные фильтры с прямоугольными отверстиями, а третьего поколения — керамический фильтр с пенонаполнителем.

Фильтрация жидкого металла

Керамический пенофильтр обозначается аббревиатурой “CFF” (ceramic foam filter). Обычно полиуретановая пена заполняется керамической суспензией, после чего полученная масса подвергается экструзии. Керамический материал обертывается вокруг пенопластового волокна, после чего проходит процесс обжига и спекания при высокой температуре; затем полиуретан разлагается под действием нагрева, в результате чего получается пенокерамическое изделие — керамический пенофильтр.

Исследования показывают, что пенокерамический фильтр также способен снижать содержание водорода в расплавленном алюминии при одновременном удалении шлака. Благодаря высокой эффективности удаления шлака, простоте эксплуатации, удобству совмещения с другими деталями и низкой стоимости он стал стандартным методом очистки в алюминиевой промышленности. В связи с постоянным повышением требований к качеству алюминиевой продукции требования к фильтрующим пластинам также становятся всё более высокими.

Включения являются наиболее распространённым видом дефектов литья. В литейном производстве существует множество технологических этапов, направленных на уменьшение количества включений в отливках, таких как выбор материала печи, удаление металлического шлака перед разливом и накрывание ковша шлакосборником. Разливочный ковш может быть нижнего разлива или чайникового типа, литниковая система — закрытого типа, а горизонтальный литник оснащен мешком для сбора шлака и шлакосборным желобом.

Керамический фильтр может применяться для фильтрации жидкого металла, и данная продукция уже поступила в продажу. Данный процесс фильтрации жидкого металла широко используется в развитых странах и стал самым простым и эффективным способом улучшения механических свойств отливок, а также снижения пористости и количества включений.

Фильтры из пенокерамических отливок обладают множеством преимуществ, таких как хорошая химическая стойкость, высокая удельная прочность, термостойкость, хорошая термоударная стойкость и большая удельная поверхность. Они широко используются в металлургии, химической промышленности, экологии и других областях. В металлургии использование фильтрующих пластин из пенокерамики позволяет удалять гетерогенные примеси из расплава алюминия, такие как шлак и включения, что является одним из наиболее эффективных способов очистки расплава.