مرشحات الرغوة الخزفية المعدنية المنصهرة

ازداد الطلب في السنوات الأخيرة على منتجات الألمنيوم، مثل علب المشروبات المصنوعة من الألمنيوم ورقائق الألمنيوم المستخدمة في التغليف. فإذا احتوت السبائك المستخدمة في إنتاج الألمنيوم على شوائب صلبة، فإن ذلك سيؤدي إلى ظهور ثقوب دقيقة أو انقطاع الأسلاك أو عيوب أخرى مماثلة في منتجات الألمنيوم هذه. لذلك، بُذلت محاولات متنوعة للحصول على سبائك نقية خالية من الشوائب الصلبة. وتُنتج هذه السبائك من خلال تنقية المعدن المنصهر الجديد الذي يتم ترشيحه من المعدن الخام المستخرج لإزالة الشوائب الصلبة. وقد تم الاعتراف بمرشحات الرغوة الخزفية للمعدن المنصهر باعتبارها مرشحات ذات قيمة صناعية عالية.

مرشح رغوي خزفي تسمح بمرور السوائل، وتتشكل طبقة معدنية على سطح جدران مسامها، والتي تتمتع بقدرة جيدة على التبلل بالمعدن المنصهر. وبالمقابل، يتميز سطح الجدار المتشكل ببنية خزفية مسامية، تتيح المسام من خلالها مرور السوائل، وتتمكن من ترشيح المعدن المنصهر، ويتميز المعدن المنصهر الذي يمكن ترشيحه بقابلية تشكيل عالية وكفاءة عالية، فضلاً عن متانة ممتازة.

يُستخدم الهيكل الخزفي المسامي كمرشحات رغوية خزفية للمعدن المنصهر. ويحتوي على مسام تسمح بمرور السائل. ويتميز هذا الهيكل بوجود طبقة معدنية مغطاة بمسام خزفية مسامية على سطح الجدار، بحيث يتدفق السائل عبر هذه المسام التي تلامس الطبقة المعدنية.

ونظرًا لترسيب الطبقة المعدنية، فإن سطح جدران المسام في البنية الخزفية المسامية — التي يمكن للسائل المرور من خلالها — يتحسن بشكل ملحوظ من حيث التآلف أو قابلية التبلل مع المعدن المنصهر، عندما يتدفق المعدن المنصهر عبر هذه المسام. وبناءً على ذلك، يمكن استخدام البنية الخزفية المسامية بشكل مناسب كمرشح للمعدن المنصهر. وعلى وجه التحديد، في حالة استخدام هيكل سيراميكي مسامي، يتمتع المرشح بقدرة تجاذب متزايدة للغاية تجاه المعدن المنصهر مثل الألومنيوم المنصهر، وذلك بفضل تجاذب الهيكل السيراميكي مع سطح التلامس أو قابلية التبلل للمعدن المنصهر مقارنةً بالحالة السابقة. يكون المعدن المنصهر على اتصال مباشر بالسيراميك. ونتيجة لذلك، تنخفض مقاومة التدفق بشكل كبير عندما يمر المعدن المنصهر عبر مسام المرشح، وبالتالي، ينخفض بشكل كبير الوقت المستغرق منذ دخول المعدن المنصهر إلى مدخل المرشح.

حتى في حالة انخفاض ضغط الرأس الأولي، يمكن تقليل المواد الخام اللازمة لبدء عملية الترشيح بشكل كبير، كما يمكن بدء عملية الترشيح بشكل كافٍ. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي التدفق الموضعي إلى إزالة المعدن المنصهر من داخل المرشح بفضل تحسن قابلية الترطيب. وبالتالي، من خلال زيادة المساحة الفعالة لممر المرشح وتقليل مقاومة التدفق بفضل التأثير التآزري للمعدن المنصهر، يمكن خفض ضغط التدفق مع تقصير مدة الترشيح وزيادة حجم المعالجة. كما أن محتوى المعدن المنصهر في كل مرشح يحسّن المتانة بشكل ملحوظ. تُستخدم المعادن ذات متوسط قطر المسام المنخفض في المواد المعدنية عالية الجودة التي تتطلب انخفاض محتوى الشوائب.