La placa filtrante de espuma cerámica presenta una estructura reticular tridimensional, que es superior a la del anterior tipo de espuma alveolar. El filtro de espuma cerámica presenta una alta porosidad abierta, baja resistencia a la filtración, un pequeño diferencial de presión normal, alta energía superficial, una fuerte capacidad de adsorción de impurezas, así como una resistencia superior al choque térmico, alta resistencia mecánica y la ausencia de escoria, entre otras ventajas.
Filtro cerámico de espuma Estos paneles se utilizan ampliamente en la filtración y purificación del aluminio fundido en la industria de transformación del aluminio gracias a su excelente rendimiento, con el fin de mejorar la calidad de los materiales de aluminio y ampliar su aplicación en los ámbitos de la ingeniería medioambiental, la aprovechamiento de la energía térmica y los soportes catalíticos.
Mecanismo de filtración y purificación de los materiales cerámicos espumosos
1. Mediante la filtración mecánica —como el cribado, la interceptación por impacto inercial, la interceptación por difusión, la fricción, la sedimentación, etc.—, la eficacia de la filtración es proporcional a la abertura de malla de la espuma cerámica. Cuanto más pequeña sea la malla, mayor será la capacidad de interceptación de partículas pequeñas.
2. Efecto de capa de sedimentos o de torta de filtración. Gracias a la deposición de partículas en la masa fundida y a las paredes de soporte de la rejilla, interconectadas y de superficie irregular, se mejora la capacidad de retener partículas diversas.
3. La superficie rugosa que se forma debido a los huecos presentes en la superficie del marco de malla aumenta la superficie de contacto entre el flujo de aluminio fundido y la superficie sólida cerámica, lo que puede hacer que el flujo de partículas en el flujo de aluminio fundido sea más desordenado, lo cual favorece la captura y la deposición de partículas sólidas.
4. Debido a las grietas y poros microscópicos presentes en la superficie del cuerpo de la estructura de malla, se deposita previamente fluoruro, que presenta una fuerte afinidad por las partículas de Al₂O₃, lo que favorece un efecto de torta de filtración completo y una fuerte adsorción química, y aumenta la capacidad para capturar las partículas de impurezas restantes.
5. Además, debido al efecto del campo de temperatura del proceso de fusión y al proceso de transmisión de la estructura del metal fundido, es inevitable que se forme una diferencia de concentración del soluto de la aleación. El metal fundido se redistribuye —se integra— se redistribuye —se integra de nuevo. Se trata, asimismo, de un proceso de tratamiento de aleación muy eficaz. Algunas fases y compuestos metálicos de alto punto de fusión se reagrupan y crecen, y las impurezas finas se acumulan y crecen, lo que resulta beneficioso para la filtración y la captura. Esto también puede explicarse por los cambios en la concentración de H, Al₂O₃, la fase de Fe y la fase de Ti antes y después de la filtración. Esto resulta especialmente evidente en la filtración en dos etapas o en la filtración con placas gruesas de gradiente de poros. Por lo tanto, en las mismas condiciones, la nueva placa filtrante de espuma cerámica presenta una elevada tasa de eliminación de las impurezas del aluminio fundido; la diferencia de presión estática antes y después de la filtración varía más con el tiempo, y el contenido de H en el aluminio fundido antes y después de la filtración también cambia significativamente. Por supuesto, cuanto más pequeños sean los poros de la espuma cerámica seleccionados, mayor será el grado de limpieza que se pueda conseguir en el aluminio fundido.