استخدام المرشحات الرغوية الخزفية ذات المسام المفتوحة في مصانع صب الألومنيوم

مرشحات الرغوة الخزفية ذات المسام المفتوحة

تم تطوير المرشحات الرغوية الخزفية ذات المسام المفتوحة للاستخدام في مصانع صب الألومنيوم في أوائل السبعينيات من القرن الماضي، حيث تم تطبيق هذه التكنولوجيا تجاريًّا لأول مرة في عام 1974 لإنتاج سبائك الدرفلة التي تُستخدم في تصنيع الألواح والصفائح. مرشحات الرغوة الخزفية ذات المسام المفتوحة هي مرشحات متجانسة، تُستخدم لمرة واحدة أو يمكن التخلص منها، وتُستخدم في عملية صب واحدة. يتراوح حجم مسام المرشح من 4 إلى 28 مسامًا لكل سنتيمتر (10 إلى 70 مسامًا لكل بوصة طولية)، وهو ما يعادل مسامًا يبلغ قطرها حوالي 0.036 إلى 0.26 سم. مرشحات الرغوة الخزفية وعادةً ما تُصنع بأحجام مربعة تتراوح بين 22.86 سم × 22.86 سم × 5.08 سم (9 بوصات × 9 بوصات × 2 بوصة) و66.04 سم × 66.04 سم × 5.08 سم (26 بوصة × 26 بوصة × 2 بوصة).

يتم تثبيت حشية من الورق الليفي على الحافة المائلة لتوفير ضغط جانبي يثبت المرشح في مكانه داخل وعاء الترشيح، ولمنع التسرب المعدني حول حافة المرشح. يبلغ سمك مادة الحشية الليفية عادةً حوالي 0.317 سم إلى 0.476 سم (⅛ إلى 3/16 بوصة) وتتكون عادةً من ألياف سيليكاتية. غالبًا ما يُضاف الفيرميكوليت إلى مادة الحشية، حيث يتوسع أثناء التسخين لزيادة ضغط الحشية. تتراوح مدة الاستخدام النموذجية في الألومنيوم المنصهر بين 30 و120 دقيقة.

يتطلب إنتاج سبائك وقضبان الألومنيوم المخصصة للتصنيع إلى منتجات ألومنيوم عالية الجودة أن يكون الألومنيوم المنصهر خاليًا نسبيًا من الشوائب، مثل الشوائب الصلبة غير القابلة للذوبان أو الشوائب السائلة غير القابلة للامتزاج. ويهدف ذلك إلى ضمان أن تلبي السبائك أو القضبان، بعد التصنيع اللاحق، المتطلبات الصارمة للمنتجات عالية الجودة مثل مواد التغليف الصلبة والمرنة، ومنتجات الفضاء (المواد المبثوقة، والألواح، والصفائح، والمطروقات)، والطباعة الحجرية، وأنابيب المكثفات المستخدمة في صناعة السيارات، والزخارف اللامعة. أثناء إنتاج الألومنيوم المنصهر، تتولد شوائب أو شوائب غير قابلة للذوبان خلال جميع مراحل عمليات الاختزال، والحفظ، وخلط السبائك، والصب.

في عملية الاختزال الكهربائي الأولي، تنتقل الألومينا غير المذابة؛ وكربيدات الألومنيوم؛ وفلوريد الصوديوم والألومنيوم من الحمام الكهربائي، وقشور الألومينا γ كشوائب وشوائب داخلية. في مراحل الاحتفاظ بالفرن وخلط السبائك، تتولد بلورات الألومينات المغنيسيوم، والمغنيسيا، وقشور الألومينا γ، والمواد المقاومة للحرارة في الفرن كشوائب أو شوائب. أثناء نقل المعدن أثناء الصب، تتولد أملاح الكلوريد، وعناقيد بوريد التيتانيوم، والمواد المقاومة للحرارة المتآكلة، وقشور الألومينا γ كشوائب أو شوائب.

من المستحسن إزالة الشوائب في الخطوة الأخيرة من عملية المعالجة قبل أن يتصلب الألومنيوم المنصهر ليصبح سبيكة أو قضيبًا، وذلك عن طريق الترشيح. وقد دأبت الصناعة على القيام بذلك منذ سنوات عديدة من خلال استخدام مجموعة متنوعة من التقنيات، بما في ذلك ترشيح السرير و الترشيح باستخدام الرغوة الخزفية.