Фильтр из сетчатой пены в основном используется для очистки расплавленного алюминия за пределами печи. Существует три метода очистки алюминиевого расплава: фильтрация через стеклоткань, фильтрация через керамический фильтр и фильтрация через пенокерамический фильтр. Пенокерамические фильтры широко применяются в алюминиевых литейных цехах.
Фильтр из сетчатой пены
Фильтр из сетчатой пены
Фильтр из стеклоткани
Фильтрация расплава алюминия с помощью стеклоткани широко применяется за рубежом. Суть этого метода заключается в том, чтобы пропустить расплав через фильтр из стеклоткани, в результате чего включения механически задерживаются и отфильтровываются. Размер ячейки фильтра обычно составляет 0,6 мм × 0,6 мм × 1,7 мм, что позволяет размещать его в любом месте прохождения расплава между статической печью и кристаллизационным резервуаром. Однако стеклоткань способна удалять только крупные включения; она неэффективна в отношении мелких включений и может использоваться только один раз.
Фильтрация с использованием керамических фильтров
Устройство для фильтрации с использованием микропористых керамических трубок из корунда оснащено несколькими керамическими фильтрующими трубками с наружным диаметром 100 мм, внутренним диаметром 60 мм и длиной 500–900 м. Примеси в расплаве задерживаются и оседают благодаря разным размерам и извилистым каналам керамических трубок, а частицы примесей в расплаве отфильтровываются за счет адсорбции и силы Ван-дер-Ваальса на поверхности фильтрующего материала. Микропористая керамическая трубка из корунда с размером ячейки 20 меш позволяет удалять частицы примесей размером более 5 мкм, а микропористая керамическая трубка из корунда с размером ячейки 16 меш — частицы размером 8–10 мкм. Керамическая трубка способна пропускать 300–600 тонн жидкого алюминия. Расплав для литья слитков, ковки и производства листов для банок для напитков следует очищать этим методом.
Керамический пенопластовый фильтр
Керамический пенопластовый фильтр — это новый тип керамического фильтрующего материала, разработанный в последние годы. Обычно из него изготавливают фильтрующие пластины толщиной 50, длиной и шириной 200–600 мм, с пористостью до 0,8–0,9. Когда пенокерамическая пластина фильтрует расплав алюминия, расплавленный алюминий протекает через извилистые отверстия керамической пластины, а частицы включений задерживаются на внутренней поверхности отверстий и в полостях трещин керамической пластины благодаря совместному действию осевого давления потока алюминия, силы трения и силы поверхностной адсорбции, что позволяет отделить частицы включений от жидкого алюминия. Спустя некоторое время остатки, задержанные на керамической пластине, также участвуют в процессах адсорбции и удержания шлака. Адсорбционная и удерживающая способность керамической пластины значительно превосходит аналогичные показатели других керамических пластин, что позволяет керамической фильтрующей пластине отфильтровывать шлак, размер частиц которого намного меньше, чем размер её собственных отверстий.
В целом, чем толще керамическая пенопластовая фильтрующая пластина, тем мельче ее поры и тем медленнее скорость потока жидкого алюминия через керамический пенопластовый фильтр, тем лучше эффект фильтрации. Общее количество и чистота жидкого алюминия не влияют на эффективность фильтрации, а влияют только на срок службы керамической пластины. Как правило, фильтрующее устройство с керамической пенопластовой пластиной устанавливается непосредственно на распределительную пластину, аналогично фильтрации с использованием стеклоткани. Перед литьем керамическую пластину следует предварительно нагреть до температуры около 600 градусов. Поскольку керамическая пластина является твёрдой и хрупкой и обладает плохой теплопроводностью, начальное подавание материала должно осуществляться медленно. Когда температура предварительного нагрева превышает 200 ℃, скорость нагрева можно увеличить. В противном случае керамическая пластина может легко разбиться.
