Placas filtrantes de espuma cerámica para la filtración de aluminio fundido

Placas filtrantes de espuma cerámica

Las placas filtrantes de espuma cerámica presentan una estructura celular abierta caracterizada por una pluralidad de huecos interconectados, lo que permite que el metal fundido las atraviese para eliminar los sólidos arrastrados. La placa filtrante de espuma cerámica está fabricada con agregado cerámico sinterizado o con una placa de carbono poroso. El filtro de espuma cerámica presenta una estructura de poros abiertos, que se caracteriza por el hecho de que una pluralidad de huecos interconectados están rodeados por la malla del material cerámico. La permeabilidad al aire del filtro cerámico es de 400 a 8.000 × 10⁻⁷ cm², preferiblemente de 400 a 2.500 × 10 -7 cm², la porosidad es de 0,80 a 0,95, y cada orificio tiene entre 5 y 45 pulgadas lineales de orificios, preferiblemente de 20 a 45 orificios por pulgada lineal. El caudal de metal fundido a través del filtro debe ser de 5 a 50 pulgadas cúbicas por pulgada cuadrada de área de filtración por minuto.

El filtro de espuma cerámica es económico y de un solo uso. Además, resulta sorprendentemente eficaz a la hora de filtrar metal fundido, especialmente aluminio, a un bajo coste, lo que permite alcanzar una eficiencia de filtrado sorprendente y una flexibilidad considerable.

El filtro de espuma cerámica está fabricado con un material de espuma flexible de célula abierta que presenta una pluralidad de huecos interconectados rodeados por una red del mismo material de espuma flexible, como la espuma de poliuretano o la espuma de celulosa. Se prepara una suspensión acuosa de cerámica y se impregna el material espumado con dicha suspensión, recubriendo así la malla de fibras con ella y, básicamente, rellenando los huecos con ella. El material impregnado se comprime de modo que una parte de la suspensión se expulse y el resto se distribuya uniformemente por todo el material de espuma. A continuación, el material de espuma recubierto se seca y se calienta para, en primer lugar, quemar la forma orgánica flexible y, a continuación, sinterizar el recubrimiento cerámico, obteniéndose así una espuma cerámica fundida que presenta una pluralidad de huecos interconectados, rodeados por una red de espuma y formados por cerámica unida o fundida. Espuma blanda. Naturalmente, se pueden seleccionar diversos materiales cerámicos en función del metal específico que se vaya a utilizar, y se puede emplear una mezcla de óxido de aluminio y óxido de cromo.

No obstante, estos materiales pueden, por supuesto, utilizarse solos o en combinación con otros materiales cerámicos. Otros materiales cerámicos típicos que pueden utilizarse son la zirconia, la magnesia, el dióxido de titanio, el dióxido de silicio y sus mezclas. Por lo general, la suspensión contiene entre un 10 y un 40% de agua y uno o más agentes reológicos, aglutinantes o agentes de fraguado al aire.

Las placas filtrantes de espuma cerámica pueden utilizarse cómodamente en diversas posiciones, como bandejas de descarga, canaletas de descarga, canaletas de transferencia, boquillas de vertido y canaletas para el procesamiento de metales. El filtro no debe colocarse en una zona de flujo turbulento, especialmente cerca del flujo de metal fundido, ya que dicha turbulencia provoca la formación y el arrastre de óxidos. Esto es válido tanto para la turbulencia aguas arriba como aguas abajo del filtro.

Acompañada de la arrastre de óxidos, la turbulencia aguas arriba del filtro tiende a provocar que el flujo se canalice a través del filtro, lo que reduce la eficiencia de filtración y, en casos graves, provoca que el filtro se obstruya prematuramente. Aguas abajo del flujo turbulento, el filtro tenderá a filtrar bien, pero volverá a mezclarse con material fundido y óxidos. Las fuentes de turbulencia más frecuentes son los orificios de toma del horno, las boquillas de colada y otros puntos que provocan cambios bruscos en la sección transversal del flujo.

Naturalmente, hay que seleccionar cuidadosamente cada instalación de filtro para garantizar que no se convierta en otra fuente de turbulencia. Por supuesto, las consideraciones sobre la turbulencia mencionadas anteriormente son especialmente relevantes para metales químicamente activos, como el aluminio. El magnesio y sus aleaciones son propensos a la oxidación cuando entran en contacto con el aire; sin embargo, estas consideraciones también son importantes para metales menos reactivos (como el cobre y sus aleaciones).