El filtro de espuma cerámica porosa es una malla de célula abierta con una estructura similar a la de una esponja, destinada a filtrar el aluminio fundido. Se utiliza ampliamente en todo el mundo. Un filtro de espuma cerámica porosa es un dispositivo de filtrado que utiliza espuma cerámica como medio filtrante. El filtro de espuma cerámica se instala en la caja de filtrado situada entre el horno estático y la mesa de colada. El aluminio fundido fluye desde el horno estático hasta el cristalizador tras ser filtrado por la caja de filtrado.
Las características de flujo de la espuma cerámica dependen de las características de los poros y del tamaño de la placa cerámica. En el caso de una placa filtrante de espuma cerámica con unas dimensiones de 305 mm × 305 mm × 51 mm y una densidad de poros de 30 poros/pulgada, la tasa de filtración es de 173,0 kg/s. Al filtrar aluminio fundido, los principales parámetros de filtración de la espuma cerámica son una precisión de filtración de 2 µm, una eficiencia de filtración del 99,1 %, una altura de presión inicial de 50-150 mm y una altura de presión de trabajo efectiva de 50 mm.
Filtros cerámicos de espuma Presentan las ventajas de una alta precisión de filtración, una elevada eficiencia de filtración, un peso reducido, un tamaño compacto, un funcionamiento y uso cómodos, y buenas condiciones de trabajo. Sin embargo, las cerámicas de espuma se desechan una vez utilizadas y no pueden regenerarse, y su textura es relativamente frágil, por lo que debe evitarse que se mezclen fragmentos durante la instalación.
Los equipos de filtración CFF se basan en el principio de la filtración profunda. El filtro de espuma cerámica es un medio poroso por el que el aluminio fundido fluye siguiendo la ruta establecida. Para evitar la contaminación secundaria provocada por la capa de óxido, el movimiento en el espacio libre sigue una trayectoria por capas. Las partículas quedan retenidas mediante cuatro métodos: interceptación directa, fuerza inercial, movimiento browniano y fuerza gravitatoria. Las impurezas son absorbidas gradualmente por la pared y van obstruyendo poco a poco la capa filtrante. La eficiencia de filtración aumenta al incrementarse el tamaño de las partículas de inclusión y el espesor del filtro, y disminuye al aumentar el tamaño de los poros y el caudal de metal.
Ten en cuenta los siguientes aspectos al utilizar filtros de espuma cerámica en la producción:
Elige el filtro de espuma cerámica adecuado. A la hora de elegir un filtro de espuma cerámica, ten en cuenta en primer lugar los requisitos de precisión de filtración. En la mayoría de los casos, basta con elegir un filtro de espuma cerámica de 30 orificios/pulgada. Si el metal está especialmente sucio, se puede utilizar un filtro de espuma cerámica de 20 orificios por pulgada para la prefiltración, con el fin de evitar la obstrucción prematura del filtro de espuma cerámica de 30 orificios por pulgada. Sin embargo, en la producción real, también existen filtros de 40-50 orificios por pulgada para productos con requisitos más exigentes. En segundo lugar, hay que tener en cuenta el caudal de aluminio líquido por hora necesario para la velocidad de colada, el grado de limpieza inicial de la masa fundida, el contenido máximo de inclusiones en el metal y el rendimiento total del metal.
Instala correctamente el filtro de espuma cerámica. Por lo general, los filtros de espuma cerámica se colocan horizontalmente en la caja del filtro, lo que permite que el aluminio fundido fluya verticalmente hacia abajo. Cuando se adopta el método de colada inferior, este presenta las ventajas de un ascenso uniforme del aluminio fundido; al no producirse turbulencias al entrar en contacto con el filtro, se garantiza un arranque uniforme del mismo y se reduce el riesgo de canalización. Además, al instalar la espuma cerámica, la zona de unión debe sellarse con fibras refractarias para eliminar cualquier posibilidad de derivación.
Antes de filtrar, es recomendable calentar el filtro de espuma cerámica hasta una temperatura cercana a la de fusión, para garantizar que, cuando el aluminio líquido fluya hacia el filtro de espuma cerámica, no se solidifique ningún metal ni obstruya los poros.