La purificación mediante filtración CFF consiste en eliminar las inclusiones de gran tamaño y algunas inclusiones finas en suspensión presentes en el aluminio fundido a través del medio filtrante, reducir el contenido de gas en el aluminio fundido y eliminar algunos elementos nocivos del mismo, así como modificar las propiedades físicas y las características de solidificación del aluminio fundido. La purificación por filtración CFF es una tecnología destinada a mejorar las propiedades mecánicas del aluminio. En la actualidad, la filtración CFF (filtro de espuma cerámica) es la tecnología más eficaz y más utilizada en el ámbito de la filtración y la purificación.
El filtro de espuma cerámica es una estructura de red tridimensional continua compuesta por esqueletos ramificados de cerámica fina. El mecanismo de filtrado presenta tres aspectos:
1. Las partículas de residuos se atascan en cada orificio de la placa filtrante y, en algunos puntos, incluso se acumulan formando una “torta de filtración”, que a su vez puede retener algunas partículas más pequeñas.
2. Cuando el metal fundido atraviesa la placa filtrante, debido a los sinuosos canales que hay en su interior, el caudal del metal fundido varía considerablemente, y algunas partículas de impurezas muy pequeñas se depositan en determinados rincones de la placa filtrante.
3. Debido a que el esqueleto del filtro tiene una superficie enorme, y el propio esqueleto cerámico es también un cuerpo cerámico poroso con poros y microcanales interconectados en su interior. La superficie cerámica no es humedecida por el metal fundido y tiene una gran capacidad de adsorción, lo que le permite absorber las inclusiones de la aleación que no son humedecidas por el metal fundido.
El efecto combinado de los tres mecanismos anteriores no solo permite filtrar partículas de inclusión finas de tan solo 10-20 um presentes en el aluminio fundido, sino también filtrar inclusiones de fundente líquido y algunos elementos metálicos nocivos que resultan difíciles de filtrar con medios filtrantes convencionales.
Cuando la placa filtrante de cerámica celular está en funcionamiento, se encarga de filtrar el aluminio fundido al colocarse en la línea de producción de colada semicontinua o de colada y laminación continuas.
Por lo tanto, la placa filtrante de cerámica celular debería presentar las siguientes características:
1. Tener suficiente resistencia mecánica;
2. Presenta una elevada resistencia al choque térmico y un gran rendimiento de limpieza;
3. Tener una porosidad y una permeabilidad al metal fundido suficientes;
4. Presenta unas propiedades de desgasificación extremadamente bajas;
5. Presenta una elevada estabilidad química.
En el proceso de fundición, las placas filtrantes de cerámica celular deben seleccionarse en función de los distintos grados de precisión de filtración, los distintos tamaños de paso y los caudales. En circunstancias normales, la placa filtrante de cerámica celular de 30 PPI cumple los requisitos.