Köpük Seramik Filtre: Alüminyum Ergitme, Akı Arıtma ve CFF Filtrasyonu

Alüminyum alaşımının eritilmesi, alüminyum alaşım işleme sürecinin önemli bir parçasıdır ve bu durum, eritme sürecindeki alaşımlama, arıtma ve rafine etme teknolojilerinde kendini gösterir. Alaşım arıtma işleminde, alüminyum alaşımı eriyikindeki metalik olmayan kalıntıları gidermek için esas olarak fırın akı arıtma yöntemi ve harici köpük seramik filtre kullanılır; bu yöntemler uzun zamandır alüminyum sıvısının arıtılmasında önemli bir araç haline gelmiştir.

Köpük seramik, 80% ile 90% arasında açık gözenekliliğe, 0,3 ile 0,6 g/cm³ arasında yoğunluğa, benzersiz bir üç boyutlu ağ yapısına ve birbirine iç içe geçmiş gözenek yapısına sahip gözenekli bir seramik üründür. İlk seramik köpük filtre 1978 yılında başarıyla geliştirilmiş ve alüminyum alaşımlı döküm sistemlerinde kullanılmıştır.

Köpük Seramik Filtre Alüminyum Eriyiği

Seramik Köpük Filtre (CFF) üretiminde genellikle üç boyutlu bir ağ yapısı ve organik köpüğün birbirine bağlı gözenekleri taşıyıcı olarak kullanılır. Bu yapı, tiksotropik özelliğe sahip özel bir seramik çamuruna daldırılır ve seramik çamurunun, taşıyıcının iskeleti üzerine eşit bir şekilde yayılması için özel bir silindir ekstrüzyon işlemi uygulanır; ardından kurutulur, katılaşır ve yüksek sıcaklıkta kalsine edilir.

Alüminyum işleme endüstrisinde seramik köpük filtre plakalarının kullanımı yaygınlaşmıştır ve deforme olmuş alüminyum alaşımı eriyiklerinin arıtılmasında başlıca iki uygulama yöntemi bulunmaktadır.

Bunlardan biri alüminyum alaşımlı yarı sürekli döküm hattında yer almaktadır. Eriyik, fırına toz püskürtülerek arıtılır. Köpük seramik plaka, fırın dışında filtreleme amacıyla kullanılır. Seramik filtre plakası her döküm işleminde değiştirilir. Günümüzde bazı alüminyum işleme tesislerinde, arıtma etkisini artırmak amacıyla hattın başına bir çevrimiçi hava giderici eklenmektedir.

İkincisi ise sürekli döküm ve haddeleme hattında, filtre plakasının değiştirme döngüsünü belirlemek için filtre plakasının önündeki ve arkasındaki basınç farkının büyüklüğüne göre yapılır. Filtre plakasının seçimine gelince, bu seçim erimiş alüminyumun birim zaman akış hızına ve toplam erimiş alüminyum miktarına göre belirlenir. Çok sayıda gözenek ve delik içeren köpük seramik filtre plakasının seçimi, nihai erimiş alüminyumun temizlik gereksinimlerine bağlıdır. Erimiş alüminyumun temizlik gereksinimi ne kadar yüksekse, seçilen gözenek boyutu o kadar küçük olur.

Köpük seramik filtreli alüminyum eriyiği filtrasyonu, sıvı alüminyumun arıtılmasında son aşamadır. Bu işlemden önce, akı püskürtmeli arıtma veya hat içi döner gaz giderme ünitesi kullanılmıştır; bu nedenle, alüminyum eriyik içindeki ve henüz uzaklaştırılmamış olan safsızlık fazına ait hidrojen parçacıkları daha ince ve dağınık haldedir.