ترشيح الألومنيوم المنصهر باستخدام مرشح رغوي خزفي

ترشيح الألومنيوم المنصهر

يُعد ترشيح الألومنيوم المنصهر أمرًا مهمًا لمصاهر المعادن. وتُستخدم ألواح الترشيح المصنوعة من الرغوة الخزفية على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم نظرًا لسهولة استخدامها، وفعاليتها العالية في الترشيح، وسعرها المنخفض. يمكن لرغوة الترشيح الخزفية إزالة الجسيمات الدقيقة من سائل الألومنيوم بفعالية لتصل إلى حجم شوائب يبلغ الميكرون، وتحويل سائل الألومنيوم إلى تدفق طبقي مستقر، كما أنها مفيدة في عمليات التثقيب. وتتميز ببنية فريدة من الموليت والكوراندوم، وقوة ميكانيكية جيدة واستقرار كيميائي، وقدرة ممتازة على غسل سائل الألومنيوم.

آلية ترشيح الألومنيوم المنصهر

آلية الكيك: مرشح رغوي خزفي يمكن للهيكل المركب أن يقوم بفصل الخبث ميكانيكيًا بشكل فعال؛ فعندما يمر المعدن السائل عبر هيكل المرشح الخزفي الرغوي المركب، يتم الفصل الميكانيكي بواسطة وسيط الترشيح، حيث يتم ترشيح وترسيب الجسيمات التي يزيد حجمها عن فتحات المرشح على سطحه، مما يؤدي إلى ترشيح المعدن السائل حتى النهاية، ليصبح بذلك مجموعة من المرشحات. تتراكم الشوائب في مساحة سطح المرشح وتزداد تدريجيًا لتشكل طبقة من كعكة الترسيب، مما يؤدي إلى تنقية تدفق المعدن السائل بشكل أكبر. ويمكن لسطح وسيط الترشيح أن يرشح المزيد من الجسيمات الصغيرة. وفي الوقت نفسه، يكون لوسائط الترشيح أيضًا تأثير ترشيحي؛ ففي الجسم الخزفي، قد توجد فجوات صغيرة بين الثقوب أو وجود مسام ميتة؛ وفي المجالات المختلفة، تمثل هذه التغيرات المواقع المحتملة لتراكم الشوائب المعترضة، ويحدث تأثير “الكعكة” في المرشح.

التأثير السطحي: عندما تكون بنية المعدن السائل المتدفق عبر الجسم الخزفي معقدة ومقسمة إلى تيارات عديدة، تزداد مساحة التلامس واحتمالية التلامس بين شوائب المعدن السائل ووسط الترشيح، وذلك لأن سطح المرشح محدب ومقعر بدرجة كبيرة، ويبلغ حجم الكتلة المقعرة حوالي 1 ~ 10 أمتار، مما يؤدي إلى اعتراض الشوائب وامتصاصها الكهروستاتيكي والتصاقها.

تأثير التصحيح: ينقسم المرشح الخزفي الرغوي الذي يمر عبره المعدن السائل المتدفق إلى العديد من الوحدات الصغيرة ذات القطر الأصغر، فيصبح رقم رينولدز (Re = VD / R) أصغر، مما يجعل تدفق السائل يميل إلى التدفق الطبقي. عندما يكون المعدن المنصهر في حالة تدفق طبقي، ونظرًا لأن كثافة المعدن السائل أكبر بكثير من كثافة الشوائب، مما يتطلب وقتًا كافيًا لإزالة العوامات، يمكن أن تساعد لوحة المرشح الخزفي الرغوي في إزالة الخبث. تزداد مقاومة التدفق للمرشح الموضوع في نظام البوابة، ويشكل تدفق المعدن السائل حركة كافية في عملية الصب لتقليل معدل التدفق، مما يساعد على تعويم الشوائب واحتجازها على السطح العلوي للقناة.

تأثير الترشيح باستخدام مرشح الرغوة الخزفية

استخدام مرشح رغوي من سيراميك الألومينا وقد حقق تنقية ألواح الألومنيوم السائلة، ورقائق الألومنيوم، ومنتجاتها (مثل قطع الألومنيوم الخام المستخدمة في صناعة عربات الصهريج، والمواد الزخرفية الفاخرة، وألواح البوليسترين) فوائد جمة. ويتمتع المصنعون بالمزايا الواضحة التالية فيما يتعلق بمقاطع سبائك الألومنيوم:

زيادة إنتاجية عملية البثق: عند استخدام لوحة الترشيح لتنقية قضبان البثق المصنوعة من سبيكة 15%، نستخدم نظام تتبع قوالب محدد، ونجد أن سرعة البثق تزداد بمقدار 20%، وأن كفاءة الإنتاج تتحسن بنسبة تقارب 6063.

يتم إطالة العمر التشغيلي للقالب وتقليل عدد مرات إصلاحه.

تقليل ضغط البثق: عند استخدام لوحة الترشيح لتنقية سائل الألومنيوم، يكون ضغط 6063 أكبر بمقدار 3% من ضغط الحالة التي لا يتم فيها الترشيح.

تم تحسين جودة سطح مقاطع الألمنيوم بشكل ملحوظ.