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Méthodes de filtration des alliages d'aluminium

Méthodes de filtration des alliages d'aluminium

La filtration consiste à faire passer le bain fondu d'alliage d'aluminium à travers un filtre constitué d'un matériau neutre ou actif afin de séparer les inclusions solides en suspension dans le bain fondu. Les méthodes de filtration du bain fondu d'alliage d'aluminium peuvent être classées en deux catégories : la filtration en surface et la filtration en profondeur. En fonction des propriétés de filtration et du matériau filtrant, elles peuvent être classées en trois catégories : la filtration sur matériau maillé (comme le tissu de verre ou le treillis métallique), la filtration sur matériau en vrac (comme un lit tassé de particules libres, un filtre céramique ou un filtre en mousse céramique) et la filtration en couche liquide (comme la filtration par flux, affinage par flux). À l'heure actuelle, filtre en mousse céramique La filtration et la filtration par tubes en céramique de corindon sont les techniques les plus répandues en Chine.

La filtration superficielle désigne le processus de filtration dans lequel les impuretés solides se déposent principalement à la surface du média filtrant ; elle est également appelée « filtration par gâteau de filtration ». La filtration sur treillis fait partie de la filtration superficielle. La filtration en profondeur est également appelée « filtration interne ». Les impuretés solides se déposent principalement dans les canaux du média filtrant. Au fur et à mesure que la filtration progresse, la section transversale effective de filtration des canaux diminue progressivement, la perméabilité baisse et la précision de filtration s'améliore. La filtration à l'aide de filtres en mousse céramique relève de la filtration en profondeur.

Le mécanisme de filtration d'un filtre en treillis consiste principalement à séparer les inclusions non métalliques grossières présentes dans la masse fondue par effet de barrière. Il ne peut retenir que les inclusions dont la taille est supérieure à celle des mailles du treillis. Le mécanisme de filtration d'un filtre en mousse céramique fabriqué à partir de matériaux neutres consiste principalement à séparer les inclusions solides de la masse fondue par dépôt, par effet hydrodynamique et par interception directe.

Méthodes de filtration des alliages d'aluminium

Le filtre à masse présente une grande surface spécifique, et la masse fondue est en contact total avec le milieu filtrant. Lorsque la masse fondue transporte des impuretés solides le long des canaux longs et étroits à section variable du filtre, la densité et la vitesse des inclusions solides étant différentes de celles de la masse fondue, celles-ci peuvent se déposer sous l’effet de la gravité ; En raison de la forme non sphérique des particules solides et de l'effet du champ de force de cisaillement non uniforme, les particules solides se déplacent latéralement et sont piégées, bloquées ou absorbées par la paroi du canal.

Ce phénomène est renforcé par la formation d'une zone de tourbillon de basse pression là où la section transversale du canal change brusquement. Outre le mécanisme de filtration susmentionné, le filtre en vrac composé de matériaux actifs assure également une filtration en profondeur physico-chimique grâce à l'effet des forces de surface et des forces chimiques, ce qui permet de purifier la masse fondue avec une plus grande précision.

Le matériau céramique poreux Le filtre permet de retenir les inclusions solides dont la taille est bien inférieure au diamètre de ses propres mailles. Le filtre à couche liquide sert à laver le métal liquide à l'aide d'un flux liquide. Son mécanisme de filtration repose sur la réaction physique et chimique entre le flux et les inclusions non métalliques, ainsi que sur le mouillage, l'adsorption et la dissolution des inclusions par le flux.