Filtros para metal fundido utilizados en la industria metalúrgica

Filtros para metal fundido destinados a la industria metalúrgica

La cerámica celular es un tipo de material poroso. Se trata de un producto cerámico poroso de tercera generación desarrollado tras las cerámicas porosas comunes de primera generación y las cerámicas porosas alveolares de segunda generación. El tamaño de sus poros oscila entre el nanómetro y el micrómetro, y presenta una estructura reticular tridimensional y características de alta porosidad, pudiendo alcanzar una porosidad de hasta el 90%. Los filtros de metal fundido para la industria metalúrgica presentan las ventajas de ser ligeros, tener una alta porosidad, una gran superficie específica, resistencia al choque térmico, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, una larga vida útil y una buena capacidad de adsorción.

El desarrollo de la tercera generación de materiales cerámicos espumados comenzó en la década de 1970. Como nuevo tipo de material filtrante inorgánico no metálico, utiliza principalmente polvo de mineral en bruto, caolín o residuos de la industria cerámica, cenizas volantes, ganga de carbón y residuos de mármol. , escoria y otros materiales inorgánicos como materias primas, mezclados con una determinada proporción de agente espumante, cosolvente, etc., para elaborar una pasta cerámica a base de agua, que se sumerge en plástico espumado para formar un recubrimiento de película cerámica y, a continuación, se cuece. En función del metal líquido que se vaya a filtrar, los materiales más habituales son el carburo de silicio, la alúmina, la circonia y la magnesia, entre otros.

En la actualidad, la cerámica celular se utiliza ampliamente en numerosos ámbitos. Además de para purificar el metal fundido en la industria metalúrgica, también se emplea en materiales de aislamiento térmico, soportes para catalizadores químicos y otros campos de aplicación.

Filtros para metal fundido destinados a la industria metalúrgica

El filtro cerámico de espuma Se utiliza principalmente en el proceso de fundición para purificar la aleación líquida de fundición y reducir o eliminar diversas inclusiones no metálicas y problemas de escape durante la fundición. Debido a defectos en la fundición, como las inclusiones no metálicas, la proporción de residuos de fundición respecto al total de residuos alcanza el 50%-60%. Mientras aumentan diversos costes, cabe esperar que la salida de un exceso de productos de desecho dañe el medio ambiente, y los defectos por inclusiones no solo reducen gravemente las propiedades mecánicas y el rendimiento de la pieza fundida, sino que también tienen un efecto perjudicial en el mecanizado y el aspecto de la misma.

Para resolver este problema, al principio se utilizaban mallas metálicas, placas de acero perforadas, etc., para fabricar filtros sencillos que se insertaban en el sistema de colada con el fin de eliminar las inclusiones; posteriormente, se pasó a estructuras bidimensionales, como las fibras de silicato en forma de pines y las fibras de nitruro de boro. Hoy en día, los filtros de cerámica celular utilizan el tamaño de los poros para interceptar mecánicamente las partículas grandes de óxidos mixtos y la torta de filtración para filtrar las partículas pequeñas de óxidos mixtos. Además, gracias a sus capacidades de adsorción y rectificación, la línea de producción de filtros de cerámica celular ha mejorado significativamente el rendimiento de las piezas fundidas. Por ejemplo, tras utilizar el filtro de cerámica celular en la Fábrica de Fundición n.º 2 de Dongfeng, la tasa de producción aumentó de 65,31 TP3T a 71,51 TP3T, y se ahorró 61 TP3T de hierro fundido solo en el peso del canal de colada. La dureza de la pieza fundida filtrada también ha mejorado considerablemente, lo que a su vez prolonga la vida útil de la herramienta de corte.

Los filtros cerámicos de espuma suelen utilizar espuma de poliuretano como soporte, sumergida en una pasta cerámica compuesta por áridos refractarios, agentes de sinterización, aglutinantes y otros polvos finos, además de agua; a continuación, se escurre el exceso de pasta, dejando la capa de material cerámico que recubre las fibras de espuma, que posteriormente se seca, se cuece y se sinteriza a alta temperatura, obteniéndose finalmente el producto cerámico con estructura de espuma. Debido a las diferentes temperaturas de fundición de las aleaciones, deben seleccionarse filtros cerámicos de espuma con materiales refractarios para las piezas fundidas. En las últimas décadas, se han desarrollado filtros cerámicos de espuma de diversos materiales, basándose en el comportamiento de aleaciones de diferentes materiales, tanto a nivel nacional como internacional.