Les filtres en céramique alvéolée sont principalement utilisés pour purifier l'aluminium fondu et interviennent dans la production de bandes, de feuilles et de leurs dérivés (tels que les ébauches de canettes, les matériaux de finition automobile, les plaques d'impression en PS, etc.). Les filtres en céramique alvéolée permettent d'éliminer efficacement diverses inclusions d'une finesse de l'ordre du micromètre présentes dans l'aluminium fondu, de sorte que le bain d'aluminium présente un écoulement laminaire régulier.
La plaque filtrante en céramique est entourée d'un joint d'étanchéité qui agit sur la surface de contact entre la plaque filtrante et le boîtier du filtre afin d'empêcher l'aluminium liquide de s'échapper par cette surface. Notre plaque filtrante en céramique à mousse d'oxygène utilise trois types de joints d'étanchéité différents : bord en papier fibreux ; bord en coton fibreux ; bord en coton expansé.
Avantages du filtre en mousse céramique
- En s'appuyant sur le principe de l'adsorption pour la filtration, ce procédé permet d'éliminer efficacement les inclusions de grande taille présentes dans l'aluminium fondu et d'adsorber efficacement les inclusions de petite taille ;
- Aucun écoulement de scories, ce qui réduit efficacement la pollution de l'aluminium fondu ;
- Bonne résistance aux chocs thermiques et meilleure résistance à la corrosion par les métaux en fusion ;
- Production sur chaîne de montage automatisée, trois procédures d'étalonnage, dimensions précises, meilleure adaptation au boîtier de filtre ;
- Le rôle de l'amélioration de la qualité de surface, de l'amélioration des performances du produit et de l'amélioration de la microstructure.
Filtres en céramique alvéolée pour la filtration de l'aluminium fondu
La structure complexe de la mousse céramique permet de retenir efficacement les scories par voie mécanique. Lorsque le métal en fusion traverse un filtre en mousse céramique à structure complexe, la séparation mécanique opérée par le milieu filtrant permet d’éliminer les inclusions dont la taille est supérieure à celle des pores à la surface du filtre. Celles-ci se déposent alors à l’extrémité d’entrée du métal liquide du filtre, où elles deviennent partie intégrante de ce dernier.
À mesure que le nombre d'inclusions accumulées à la surface du filtre augmente, une couche de “ gâteau de filtration ” se forme progressivement, ce qui réduit encore davantage la section du canal d'écoulement du métal en fusion ; ainsi, la nouvelle surface du média filtrant permet de retenir des inclusions plus fines.
Parallèlement, l'intérieur du média exerce également un effet filtrant. Parmi les nombreux petits trous qui traversent le corps en céramique, certains présentent de minuscules fentes, tandis que d'autres sont en cul-de-sac. Ces zones présentant des configurations différentes constituent des emplacements potentiels pour l'interception des inclusions, et on observe également un effet de “ gâteau de filtration ” à l'intérieur du filtre.
Lorsque le métal en fusion s'écoule à travers le corps en céramique à structure complexe, il se divise en de nombreux petits flux, ce qui augmente la surface de contact entre les inclusions présentes dans le métal en fusion et le milieu filtrant. La surface du filtre étant constituée d’innombrables petites surfaces convexes et concaves, dont la taille des parties concaves est d’environ 1 à 10 μm, elle exerce sur les inclusions des effets d’adsorption électrostatique et d’interception par adhérence.
Lorsque l'aluminium en fusion s'écoule à travers le filtre en mousse céramique, il se divise en un ensemble de nombreux petits courants, et l'écoulement du liquide tend à se présenter sous forme d'écoulement laminaire. Lorsque le métal en fusion se trouve dans un état d’écoulement laminaire, la densité du métal en fusion étant bien supérieure à celle des inclusions, ces dernières disposent de suffisamment de temps pour remonter à la surface et être éliminées ; en d’autres termes, le filtre céramique alvéolé peut aider le canal d’alimentation à retenir les scories. Une fois le filtre placé dans le système de coulée, la résistance à l’écoulement du métal en fusion augmente. Le métal en fusion s’écoulant dans le canal de coulée forme facilement un mouvement de remous et voit son débit réduit, ce qui favorise la remontée des inclusions et leur rétention dans le caisson filtrant.