من المعروف جيدًا أنه عند صهر المعادن، عادةً ما تحتوي المعادن المنصهرة — ولا سيما الألومنيوم المنصهر — على شوائب صلبة عالقة في الحالة المعلقة، وهي شوائب ضارة بمنتجات الصب المعدنية النهائية. بعد أن يتصلب المعدن المنصهر، تظهر هذه المواد الصلبة المحبوسة كشوائب في المنتج النهائي المصبوب، مما يجعل المنتج النهائي أقل ليونة أو ضعيف اللمعان والأكسدة. قد تكون هناك عدة مصادر لهذه الشوائب. من أجل إزالة الشوائب المذابة في المادة المنصهرة، يُفضل استخدام مرشح امتصاصي أو مرشح تفاعلي. بشكل عام، عند اختيار مواد السيراميك الرغوية المسامية، يجب ملاحظة أن سعة الترشيح أو قدرة الترشيح يجب أن تلبي معدل الترشيح المطلوب لكمية المادة المنصهرة المراد ترشيحها، كما يجب أن يتوافق تراكم (أو تراكم) المرشح قدر الإمكان مع تآكل الأجزاء المعرضة للتآكل.
مواد السيراميك الرغوية المسامية
مواد خزفية رغوية مسامية تُعد هذه المرشحات مفيدة بشكل خاص في ترشيح المعادن المنصهرة لأسباب عديدة، من بينها كفاءتها العالية في الترشيح، وتكلفتها المنخفضة، وسهولة استخدامها، بالإضافة إلى إمكانية استبدال المرشح والتخلص منه بعد الاستخدام. ويمكن الاستفادة من هذه المرشحات الخزفية الرغوية بفضل ميزاتها المتمثلة في سهولة الاستخدام، وانخفاض تكلفتها، وكونها قابلة للتخلص منها بعد الاستخدام. بالإضافة إلى الحاجة إلى توفير مكونات ترشيح عالية الكفاءة، من الضروري أيضًا تطوير هيكل يمكن من خلاله تركيب وفك مرشحات المعادن المنصهرة المسامية بسهولة من وحدة الترشيح.
نظرًا لأن المرشح مصمم للاستخدام كجهاز يمكن التخلص منه، فإن المفتاح يكمن في توفير هيكل فعال لتركيب المرشح في حامله القابل للإزالة بسهولة. وعادةً ما يكون الحامل أو حجرة المرشح نفسها جزءًا لا يتجزأ من الحوض أو حوض الصب أو الحوض الوسيط، ويجب أن تكون مصنوعة من مادة مقاومة للحرارة ومقاومة للمعادن المنصهرة ومماثلة للمادة المستخدمة في هيكل الحوض القياسي. بشكل عام، تُستخدم آلية إحكام مرنة أو مانع تسرب محيطي مثل الحشية لإحكام إغلاق لوحة المرشح على طول محيطها. من أجل تركيب لوحة المرشح بكفاءة في موضع حجرة المرشح، تضع التقنية السابقة السطح المحيطي المائل للوحة المرشح داخل الحشية. من خلال تطبيق قوة رأسية لأسفل على لوحة المرشح لإحكام إغلاق صفيحة ترشيح من الرغوة الخزفية في موضع داخل حجرة الترشيح، وتحتوي حجرة الترشيح أيضًا على سطح مائل مطابق. وعادةً ما تكون مكونات المرشح الشائعة الاستخدام عبارة عن ألواح ترشيح موضوعة أفقيًّا داخل حجرة الترشيح.
مرشح رغوي خزفي مسامي
يُعد المرشح الخزفي الرغوي المسامي مناسبًا لترشيح الفولاذ المصبوب والسبائك عالية الحرارة، حيث يمكنه التحكم في معدل تدفق الفولاذ المنصهر وتحقيق نمط تثقيب سلس. كما يمكنه ترشيح الأكاسيد غير المعدنية. على سبيل المثال: المواد المقاومة للحرارة والخبث في أفران الصهر والمغارف، بالإضافة إلى الرمل والأكاسيد والأكسدة الثانوية. يمكن أن يؤدي الترشيح إلى تحسين جودة الصب وكفاءة الإنتاج. يمكن لمصنع الصب الاستفادة من خفض تكاليف الإصلاح مثل عمليات اللحام والطحن والتنظيف اللاحقة، وزيادة إنتاجية المسبوكات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للترشيح تحسين قابلية المسبوكات للتشغيل الآلي وإطالة عمر الأدوات.
تعتمد فعالية نظام الترشيح إلى حد كبير على الاستخدام الصحيح للمرشح ووضعه في المكان المناسب. يُصنع مرشح الزركونيا من الزركونيا المُثبَّتة جزئيًّا ومواد مقاومة للحرارة عالية الثبات. ويتميز بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية، ومقاومة كيميائية، وقوة عالية في درجات الحرارة المرتفعة، ومقاومة للزحف.
يستخدم مرشح الزركونيا مسامًا ذات حجم أصغر لتحقيق كفاءة ترشيح أعلى. كما أن هيكل الإطار المغلق بمواد خزفية من جميع الجوانب يمكنه زيادة متانة المرشح ككل وتحقيق استقرار أفضل.