Método de filtración de aluminio fundido

El método de filtración del aluminio fundido consiste principalmente en hacer pasar el aluminio fundido a través de un filtro cerámico para separar las inclusiones sólidas suspendidas en la masa fundida. Este método elimina principalmente las inclusiones presentes en la masa fundida y tiene un efecto mínimo en la eliminación de hidrógeno. Por lo tanto, en la práctica, el método de filtración del aluminio fundido suele combinarse con el método de soplado.

El método de soplado, también conocido como método de flotación de burbujas, es un proceso de purificación del aluminio fundido desarrollado en la década de 1970, que resulta especialmente eficaz para la eliminación de hidrógeno. Se introduce un gas inerte (como nitrógeno, argón, etc.) en el aluminio fundido para formar burbujas. El hidrógeno presente en el fundido se difunde hacia estas burbujas bajo la acción de la diferencia de presión parcial y se elimina al ascender las burbujas, con lo que se logra el objetivo de la desgasificación. Durante el proceso de flotación, las burbujas también pueden absorber algunas inclusiones oxidadas, lo que permite eliminar impurezas.

Con el aumento de los requisitos de pureza del fundido, la tecnología de eliminación de hidrógeno ha ido mejorando y evolucionando, pasando de la inyección original mediante un solo tubo al cabezal de soplado de múltiples orificios y, finalmente, a la boquilla giratoria actual. Desde la década de 1980, el método de soplado con boquilla giratoria se ha convertido en la principal tendencia de desarrollo de la tecnología avanzada de purificación del aluminio en el extranjero. Por ejemplo, el sistema en línea sistema de desgasificación Método de flotación con gas inerte mediante boquillas giratorias de Adtech. El equipo está provisto de dos boquillas giratorias de grafito para el gas. El gas forma pequeñas burbujas dispersas a través del rotor de la boquilla. Al mismo tiempo, gracias a que el rotor agita el metal fundido, las burbujas se dispersan uniformemente por todo el metal fundido, lo que aumenta la superficie de contacto entre el gas y el líquido, prolonga la distancia de desplazamiento y el tiempo de permanencia de las burbujas en el aluminio fundido, incrementa el volumen de gas y hace que el gas y las inclusiones de óxido floten hacia la superficie del metal fundido, con lo que se consigue el efecto purificador de desgasificación y eliminación de impurezas. La eficiencia en la eliminación de hidrógeno de este método es aproximadamente tres veces superior a la del método de inyección por tubo único.

Existen muchos tipos de filtración, y los mejores son el tubo filtrante de corindón y la placa filtrante de espuma cerámica. El tubo filtrante de corindón tiene una alta eficiencia de filtración, pero es caro y poco práctico de usar. La placa filtrante de espuma cerámica es un nuevo tipo de material filtrante cerámico desarrollado en los últimos años. Se caracteriza por su facilidad de uso, su buen efecto de filtración y su bajo precio. Se utiliza ampliamente en todo el mundo. La aleación de aluminio fundida de más de 50% de los países desarrollados se filtra mediante filtros de espuma cerámica. En la actualidad, la tecnología de filtros de espuma cerámica tipo caja está muy extendida. Se trata de un Caja de filtro CFF con un sistema de precalentamiento por gas. Cuando el aluminio líquido pasa a través de la placa filtrante, las inclusiones presentes en la masa fundida atraviesan la barrera mecánica del filtro para ser eliminadas y separadas. La precisión de filtración puede ser de 2 μm y la eficiencia de filtración puede alcanzar el 99%.