ترشيح الألومنيوم المنصهر

تتمثل عملية ترشيح الألومنيوم المنصهر في تمرير الألومنيوم المنصهر عبر مرشح لفصل الشوائب الصلبة العالقة في المادة المنصهرة. وهناك العديد من مرشحات الألومنيوم المنصهر المستخدمة في المسابك. وفيما يلي التصنيف وفقًا لطرق ترشيح الألومنيوم المنصهر.

تصنيف طرق ترشيح الألومنيوم المنصهر

وفقًا لخصائص الترشيح، يمكن تقسيم طريقة ترشيح ذوبان سبائك الألومنيوم إلى نوعين: الترشيح السطحي والترشيح العميق. ووفقًا لمواد الترشيح، يمكن تقسيمها إلى الترشيح باستخدام مواد شبكية (مثل القماش الزجاجي والشبكات المعدنية)، والترشيح باستخدام المواد السائبة (مثل المرشح ذي الطبقة العميقة،, مرشح رغوي خزفي) والترشيح بالطبقة السائلة (مثل الترشيح بطبقة التدفق، والتكرير بالتدفق الكهربائي) ثلاث فئات.

يشير الترشيح السطحي إلى ترشيح الشوائب الصلبة التي تترسب بشكل أساسي على سطح وسيط الترشيح، ويُعرف أيضًا باسم الترشيح بكعكة الترشيح. ويندرج الترشيح باستخدام المواد الشبكية ضمن الترشيح السطحي. أما الترشيح العميق فيُعرف أيضًا بالترشيح الداخلي، حيث تترسب الشوائب الصلبة بشكل أساسي داخل مسام وسيط الترشيح. ومع تقدم عملية الترشيح، يتناقص الجزء الفعال من المسام تدريجيًا، وتنخفض النفاذية، وتتحسن دقة الترشيح. ويندرج ترشيح المواد السائبة ضمن الترشيح العميق.

تتمثل آلية الترشيح في المرشح الشبكي بشكل أساسي في الفصل الميكانيكي للشوائب غير المعدنية الكبيرة والخشنة الموجودة في المادة المنصهرة من خلال عمل الشبكة. ولا يمكن لهذا المرشح احتجاز سوى الشوائب الموجودة في المادة المنصهرة التي يزيد حجمها عن حجم فتحات الشبكة (بافتراض أن الشوائب غير قابلة للتشوه). وتتمثل آلية الترشيح في المرشح المصنوع من المواد المحايدة بشكل أساسي في فصل الشوائب الصلبة الموجودة في المادة المنصهرة ميكانيكيًا من خلال الترسيب، والديناميكا الهيدروليكية، والاعتراض المباشر.

يتميز مرشح المواد السائبة بمساحة سطح نوعية كبيرة، مما يتيح فرصة كافية للتلامس بين المادة المنصهرة ووسط الترشيح. عندما يحمل المادة المنصهرة شوائب صلبة على طول القنوات الرفيعة للمرشح ذات المقاطع العرضية المتغيرة لحركة السرعة المتغيرة، بسبب الشوائب الصلبة، تختلف كثافة وسرعة المادة المنصهرة، لذلك من الممكن أن تترسب تحت تأثير الجاذبية. كما أن الجسيمات الصلبة، بسبب طبيعتها غير الكروية ومجال قوة القص غير المتساوي، تتحرك أفقياً، مما يؤدي إلى تعلقها أو انحشارها أو امتصاصها بواسطة جدران القنوات. وتتعزز الظاهرة المذكورة أعلاه بتكوّن منطقة دوامة ذات ضغط منخفض حيث يتغير المقطع العرضي لقناة المسام بشكل مفاجئ. بالإضافة إلى آلية الترشيح المذكورة أعلاه، فإن مرشح المواد الكتلية المصنوع من مادة نشطة ينتج أيضًا ترشيحًا عميقًا فيزيائيًا وكيميائيًا بسبب تأثير القوة السطحية والقوة الكيميائية، بحيث يمكن تنقية المادة المنصهرة بشكل أكثر دقة.

يمكن لمرشح المواد السائبة أن يحتجز الشوائب الصلبة التي يكون حجمها أصغر بكثير من قطر مسامه. أما مرشح الطبقة السائلة فيستخدم لغسل المعدن السائل باستخدام مادة صهر سائلة. وتستند آلية الترشيح فيه إلى التفاعل الفيزيائي والكيميائي بين مادة الصهر والشوائب غير المعدنية، بالإضافة إلى ترطيب الشوائب وامتصاصها وحلها بواسطة مادة الصهر.