Los filtros de espuma cerámica para fundición presentan una buena estabilidad química, una elevada resistencia específica, resistencia a altas temperaturas y a los choques térmicos, una gran superficie específica y muchas otras ventajas. Se utilizan ampliamente en metalurgia, la industria química, la protección del medio ambiente y otros campos. En metalurgia, el filtro de espuma cerámica es uno de los métodos más eficaces para purificar el aluminio fundido. Los estudios demuestran que este filtro también puede reducir el contenido de hidrógeno en el aluminio fundido. Debido a su buena eficacia en la eliminación de escorias, su sencillo funcionamiento, su fácil combinación con otras piezas y su bajo coste, se ha convertido en un método de purificación habitual en la industria de procesamiento del aluminio. A medida que los requisitos de calidad del aluminio son cada vez más exigentes, también aumentan las exigencias respecto a las placas de filtro de espuma cerámica.
Estructura de los filtros de espuma cerámica para fundición
Proceso de fabricación de filtros de espuma cerámica Normalmente se trata de una esponja de poliuretano sumergida en una pasta cerámica; se escurre el exceso, se seca y, finalmente, tras un proceso de cocción a alta temperatura, se compacta, formando un material cerámico poroso tridimensional con una estructura similar a la de la burbuja original.
Teniendo en cuenta la eficiencia y la intensidad de la filtración, la fabricación de los filtros de espuma cerámica ya no consiste en una estructura reticular tridimensional, sino en un tubo entrelazado, sinuoso y de grosor irregular. Este tipo de pared irregular desempeña un papel clave a la hora de capturar las diminutas inclusiones presentes en el aluminio fundido; se trata del filtro de lecho profundo. Esta es una diferencia fundamental entre la rejilla y el filtro de espuma cerámica para placas de fundición. Esta estructura reticular tridimensional amplía la trayectoria del flujo del aluminio fundido, hace que este entre en contacto con la placa filtrante y aumenta la capacidad de adsorción de las partículas de inclusiones.
Mecanismo de filtrado del filtro de espuma cerámica
El objetivo principal de los filtros de espuma cerámica para fundición es eliminar las inclusiones del aluminio fundido. Las inclusiones en el aluminio fundido suelen presentarse en tres formas: óxidos metálicos, material refractario pulverizado y otras partículas extrañas, que se introducen durante el proceso de fundición.
Hay tres formas de eliminar las partículas en suspensión de la masa fundida:
- Sedimentación: acumulación de partículas en el fondo del líquido fundido.
- Flotante: una mezcla flotante que se acumula en la superficie del material fundido.
- Filtrado: separación de las partículas de la masa fundida mediante un medio poroso.
La sedimentación natural suele producirse cuando la densidad de las partículas es elevada y estas son más gruesas; en el caso de partículas de menos de 90 um, la sedimentación estática no resulta muy eficaz. Durante la desgasificación, las burbujas pueden llevar las partículas de inclusión a la superficie de la masa fundida, pero este mecanismo no es capaz de eliminar las inclusiones pequeñas de entre 30 y 40 um. La ventaja del filtro de espuma cerámica para fundición es que puede eliminar partículas de inclusión mucho más pequeñas que el diámetro de sus poros. Los filtros de espuma cerámica separan las inclusiones mediante tres mecanismos: cribado (tamizado), sedimentos (torta) y filtración en lecho profundo (lecho profundo).