Erimiş Alüminyum için Köpük Seramik Filtre ile Arıtma

Alüminyum sıvısının filtrelenmesi genellikle köpük seramik filtreleme yöntemiyle gerçekleştirilir. Alüminyum sıvısı, köpük seramikteki dolambaçlı ve birbirine bağlı gözeneklerden geçerken, iç kalıntılar akış gücü, atalet, yakalama, çarpışma ve adsorpsiyon etkisiyle gözenek duvarlarında birikir. Böylelikle temiz alüminyum sıvısı döküm akış plakasına girer. Köpük seramik filtreleme verimliliği, mikro gözeneklerin çapıyla doğrudan ilişkilidir; ancak tutulan kalıntıların çapı, mikro gözeneklerin ortalama çapından çok daha küçüktür.

Köpük Seramik Filtre ile Filtreleme

Bir seramik köpük filtre 12 delik/cm ve 50m kalınlığa sahip olan bu filtre, 100μm üzerindeki kalıntıları ve diğer kalıntıları 80% miktarında temizleyebilir. Filtrasyon verimliliğini artırmak amacıyla, önce kaba filtrasyon için cam elyaf ağ kullanıp ardından köpük seramik filtre ile filtrasyon yapmak da mümkündür. Testler, sıvı alüminyum filtrasyonunun son haddeleme sırasında 6 μm kalınlığındaki alüminyum folyonun kırılma oranını % oranında azaltabildiğini kanıtlamıştır. Köpük seramik plakalar, erimiş alüminyumun geçiş kapasitesini sağlamak ve gözeneklerde biriken kalıntıların ve cüruf parçacıklarının erimiş alüminyuma yeniden girmesini önlemek için genellikle her ısıtma döngüsünde bir kez değiştirilir.

Fırında erimiş alüminyumu arındırma yöntemi, yalnızca alüminyum malzemenin kendisini ve eritme işlemi sırasında yeni eklenen safsızlıkları giderebilir; ancak döküm işlemi sırasında erimiş alüminyumun maruz kaldığı ikincil kirliliği ortadan kaldıramaz. Aynı zamanda, fırının geniş alanı ve erimiş alüminyum havuzunun sığ derinliği nedeniyle, tüm erimiş alüminyumu etkili bir şekilde arıtmak için akışkanın fırının her köşesine yayılması zordur.

Bu nedenle, modern eritme ve döküm sürecinde, akış fırını veya statik fırında bulunan alüminyum sıvısının özel bir kap içinde gaz akışı ile konveksiyon yoluyla temas etmesini sağlamak üzere fırın dışı çevrimiçi arıtma yöntemi kullanılır; ardından bu sıvı, yarı sürekli döküm kalıbına veya sürekli döküm sistemine akıtılır. Bu döküm uçları ve nozul Kalıp yuvarlama sisteminin bu özelliği, tüm erimiş alüminyumun etkin bir şekilde arıtılmasını sağlar ve ikincil kirliliği önler.

Stokes yasasına göre, sıvı bir ortamda katı parçacıkların veya kabarcıkların yükselme ya da alçalma hızı, bunların yoğunluğu ile ortamın yoğunluğu arasındaki farka ve parçacık veya kabarcık çapının karesine orantılıdır; ortamın parçacık boyutuna ise ters orantılıdır.

Erimiş alüminyumun viskozitesi sıcaklığın artmasıyla azaldığından, arıtma işlemi sırasında, safsızlıkların ve gazların oksidasyonunu kolaylaştırmak için eriyik sıcaklığı çok düşük olmamalıdır; ancak eriyik sıcaklığı da çok yüksek olmamalıdır. Aksi takdirde, erimiş alüminyumun oksidasyonu daha da artar ve gazlar emilir. Safsızlık parçacıklarının dibe çökmesi ve kabarcıkların yüzeye çıkması belirli bir süre alır. Bu nedenle, arıtma işleminden sonra erimiş alüminyumun dökülmeden önce fırında bir süre bekletilmesi gerekir.