ألواح الترشيح الرغوية الخزفية لترشيح الألومنيوم المنصهر

ألواح الترشيح الرغوية الخزفية

تتميز ألواح الترشيح المصنوعة من الرغوة الخزفية ببنية خلوية مفتوحة تتألف من عدد كبير من الفراغات المترابطة، مما يسمح بمرور المعدن المنصهر عبرها لإزالة المواد الصلبة العالقة. وتُصنع لوحة الترشيح المصنوعة من الرغوة الخزفية من ركام خزفي متكلس أو من لوح كربوني مسامي. يتميز مرشح الرغوة الخزفية ببنية مسامية مفتوحة، حيث تُحاط العديد من الفراغات المترابطة بشبكة من المادة الخزفية. تتراوح نفاذية الهواء للمرشح الخزفي بين 400 و8,000×10⁻⁷ سم²، ويفضل أن تكون بين 400 و2,500×10 -7 سم²، وتبلغ المسامية من 0.80 إلى 0.95، ويبلغ عدد الثقوب من 5 إلى 45 ثقبًا لكل بوصة طولية، ويفضل أن يكون من 20 إلى 45 ثقبًا لكل بوصة طولية. يجب أن يتراوح معدل تدفق المعدن المنصهر عبر المرشح بين 5 و50 بوصة مكعبة لكل بوصة مربعة من مساحة الترشيح في الدقيقة.

يتميز مرشح الرغوة الخزفية بتكلفته المنخفضة ويمكن استخدامه لمرة واحدة. علاوة على ذلك، فإن هذا المرشح فعال بشكل مدهش في ترشيح المعادن المنصهرة، ولا سيما الألومنيوم، وبتكلفة منخفضة، مما يحقق كفاءة ترشيح مذهلة ومرونة كبيرة.

الـ مرشح رغوي خزفي وهي مصنوعة من مادة رغوية مرنة ذات خلايا مفتوحة، تحتوي على عدد من الفراغات المترابطة والمحاطة بشبكة من المادة الرغوية المرنة، مثل رغوة البولي يوريثان أو رغوة السليلوز. يتم تحضير ملاط سيراميكي مائي، ثم يتم تشريب المادة الرغوية بالمادة السيراميكية الرغوية، وبذلك يتم طلاء شبكة الألياف بها، وملء الفراغات بها بشكل أساسي. يتم ضغط المادة المشربة بحيث يتم تصريف جزء من الملاط من هنا ويتم توزيع الباقي بالتساوي في جميع أنحاء المادة الرغوية. ثم تُجفف مادة الرغوة المطلية وتُسخَّن لحرق القالب العضوي المرن أولاً، ثم يتم تلبيد الطلاء الخزفي، مما ينتج رغوة خزفية مدمجة تحتوي على عدد من الفراغات المترابطة التي تكون مادة خزفية ملتصقة أو مدمجة ومحاطة بشبكة رغوية. رغوة ناعمة. وبطبيعة الحال، يمكن اختيار مواد خزفية متنوعة وفقًا للمعدن المحدد المراد استخدامه، ويمكن استخدام خليط من أكسيد الألومنيوم وأكسيد الكروم.

ومع ذلك، يمكن بالطبع استخدام هذه المواد بمفردها أو بالاشتراك مع مواد خزفية أخرى. ومن بين المواد الخزفية النموذجية الأخرى التي يمكن استخدامها: الزركونيا، والمغنيسيا، وثاني أكسيد التيتانيوم، وثاني أكسيد السيليكون، ومخاليط منها. بشكل عام، تحتوي الملاط على حوالي 10 إلى 40% من الماء وعامل أو أكثر من العوامل الريولوجية أو المواد الرابطة أو عوامل التصلب بالهواء.

يمكن استخدام ألواح الترشيح الرغوية الخزفية بسهولة في أوضاع مختلفة، بما في ذلك صواني التفريغ، وأحواض التفريغ، وأحواض النقل، وفوهات الصب، وأحواض معالجة المعادن. يجب عدم وضع المرشح في تيار مضطرب، خاصةً بالقرب من تيار المعدن المنصهر، حيث تؤدي هذه الاضطرابات إلى تكوين الأكاسيد وجرها. وينطبق هذا على الاضطرابات الموجودة قبل المرشح وبعده.

بالتزامن مع انجراف الأكاسيد، تميل الاضطرابات الموجودة في الجزء العلوي من المرشح إلى توجيه التدفق عبر المرشح، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الترشيح، وفي الحالات الشديدة، قد يتعرض المرشح للانسداد قبل الأوان. أما في الجزء السفلي من التدفق المضطرب، فإن المرشح يميل إلى الترشيح بشكل جيد، ثم يختلط مرة أخرى مع المواد المنصهرة والأكاسيد. ومن المصادر الشائعة للاضطراب فتحات صب الفرن، وفوهات الصب، وغيرها من المواقع التي تسبب تغيرات سريعة في المقطع العرضي للتدفق.

وبطبيعة الحال، يجب اختيار تركيب مرشح معين بعناية لضمان ألا يصبح مصدرًا آخر للاضطراب. وبالطبع، فإن الاعتبارات المتعلقة بالاضطرابات المذكورة أعلاه ذات صلة خاصة بالمعادن النشطة كيميائيًا مثل الألومنيوم. أما المغنيسيوم وسبائكه فهي عرضة للأكسدة عند ملامستها للهواء؛ ومع ذلك، فإن هذه الاعتبارات مهمة أيضًا بالنسبة للمعادن الأقل تفاعلية (مثل النحاس وسبائكه).