مرشح سيراميكي رغوي لمصانع صب الألومنيوم

يُصنع المرشح الخزفي الرغوي المستخدم في مسابك الألومنيوم من مادة رغوية مرنة ذات خلايا مفتوحة، ويفضل أن تكون كارهة للماء، وتحتوي على عدد من الفراغات المترابطة المحاطة بشبكة من المادة الرغوية المرنة المذكورة. وتشمل المواد النموذجية التي يمكن استخدامها الرغاوي البوليمرية، مثل رغاوي البولي يوريثان، ورغاوي السليلوز. وبشكل عام، يمكن استخدام أي رغوة بلاستيكية عضوية قابلة للاحتراق تتمتع بالمرونة والقدرة على استعادة شكلها الأصلي. ويجب أن تُحرق الرغوة أو تتطاير عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة حرق المادة الخزفية المستخدمة.

يجب أن تكون الملاط الخزفي المائي المستخدم متغير الانسيابية، وأن يتمتع بدرجة انسيابية عالية نسبيًا، وأن يتكون من معلق مائي من المواد الخزفية المخصصة للاستخدام في هذه المادة. ومن بين المواد الخزفية النموذجية التي يُفضل استخدامها الألومينا، وغيرها مثل الزركونيا، والكوردييريت، والموليت، وما شابه ذلك.

يتم تشريب مادة الرغوة المرنة بملاط السيراميك المائي بحيث يتم طلاء الشبكة الليفية به وملء الفراغات به. وبشكل عام، يُفضل غمر الرغوة في الملاط لفترة قصيرة بما يكفي لضمان تشريبها بالكامل.

ثم يتم ضغط مادة الرغوة المشبعة لتصريف جزء من الملاط، في حين أن الشبكة الليفية تكون مغطاة جزئيًا به وتحتوي على مسام مسدودة متعددة في كامل الجسم لزيادة تعرج مسار التدفق، أي توزيعها بالتساوي في كامل الجسم الخزفي بدلاً من توزيعها في مجموعات معًا. في التشغيل المستمر، يمكن تمرير الرغوة المشبعة عبر بكرات محددة مسبقًا لتحقيق تصريف مثالي للملاط من الرغوة والحفاظ على الكمية المطلوبة من التشريب فيها. وبطبيعة الحال، يمكن القيام بذلك يدويًّا بمجرد عصر مادة الرغوة المرنة إلى الدرجة المطلوبة. في هذه المرحلة، لا تزال الرغوة مرنة، ويمكن تشكيلها، إذا لزم الأمر، إلى هيكل مناسب لمهمة الترشيح المحددة، مثل لوح منحني أو أسطوانة مجوفة، وما إلى ذلك. ويجب تثبيت الرغوة المشكلة في مكانها بالوسائل التقليدية حتى يحدث التحلل العضوي للركيزة، أو يفضل أن يكون ذلك حتى يتم تلبيد السيراميك. ثم يتم تجفيف الرغوة المشبعة بأي وسيلة مناسبة، مثل التجفيف بالهواء، أو التجفيف السريع عند درجة حرارة تتراوح بين 100 درجة مئوية و700 درجة مئوية لمدة تتراوح بين 15 دقيقة و6 ساعات، أو عن طريق التجفيف بالميكروويف. يمكن إتمام التجفيف بالهواء في غضون 8 إلى 24 ساعة. بعد التجفيف، تُسخَّن المادة عند درجة حرارة مرتفعة لتلبيد الطلاء الخزفي على الشبكة الليفية، مما يترك مسامًا متعددة مسدودة كما هو موضَّح أعلاه.

المرشح الخزفي الرغوي المستخدم في منتجات صناعة الألمنيوم هو مادة مسامية، منصهرة مادة الرغوة الخزفية وهي خالية بشكل أساسي من المكونات العضوية، وتتميز بخصائص ميكانيكية وحرارية وكيميائية تفوق تلك الموجودة في مواد الرغوة الخزفية المعروفة حتى الآن. وتتميز الرغوة الخزفية ببنية خلوية مفتوحة تتألف من فراغات متعددة مترابطة محاطة بشبكة خزفية، دون وجود مواد رابطة قد تكون ضارة أو مراحل زجاجية أو طينية. الرغوة هي منتج صلب متكلس، ومناسبة بشكل خاص للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، مثل ترشيح الحديد أو الألومنيوم. وسيتم التخلص من أي كمية صغيرة من الإضافات العضوية أثناء عملية التحميص. وإذا لزم الأمر، يمكن استخدام كمية صغيرة من الإضافات غير العضوية دون المساس بالأداء، مثل أقل من 1% من مواد مساعدة التلبيد، مثل أكسيد الزنك، أو مثبطات نمو الحبيبات، مثل أكسيد المغنيسيوم، أو إضافات ريولوجية غير عضوية، مثل الطين.