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Filtre en céramique moulé en aluminium

Les paramètres techniques des filtres céramiques pour la coulée d'aluminium ont une incidence directe sur l'efficacité de la filtration du métal en fusion et sur la vitesse de coulée dans la fonderie.

Les paramètres techniques du filtre céramique en fonte d'aluminium comprennent principalement :

(1) La précision de filtration est également appelée précision de purification. Elle peut être exprimée par la taille maximale des inclusions solides capable de traverser la céramique alvéolaire, ou encore par la taille minimale des impuretés solides pouvant être retenues par le milieu filtrant. La précision de filtration d’un filtre en céramique Cela dépend principalement de la taille des pores de la céramique alvéolaire et du procédé de filtration. Plus la taille des pores est petite et plus la vitesse de filtration est faible, plus la précision de filtration est élevée.

(2) L'efficacité de filtration correspond au pourcentage d'impuretés solides filtrées par rapport à la concentration d'impuretés solides présentes dans la masse fondue avant filtration. Elle dépend principalement des caractéristiques des pores du milieu filtrant, de la distribution granulométrique des impuretés solides dans la masse fondue et des conditions de filtration. En général, l'efficacité de filtration d'un filtre céramique augmente lorsque la vitesse de filtration diminue et que la durée de filtration augmente.

(3) La vitesse de filtration désigne le volume de matière fondue qui traverse le milieu filtrant par unité de surface et par unité de temps. Elle constitue le principal critère de référence pour la conception du rendement d’un filtre. La vitesse de filtration dépend principalement du coefficient de perméabilité, de l’épaisseur du milieu filtrant et de la différence de niveau de liquide de part et d’autre du milieu filtrant. Plus le coefficient de perméabilité et la différence de pression sont élevés, et plus l'épaisseur du milieu filtrant est faible, plus la vitesse de filtration est élevée. Le coefficient de perméabilité du milieu filtrant augmente avec l'augmentation de la porosité pénétrante et de la taille des pores du milieu, ainsi qu'avec la diminution de la viscosité de la matière fondue.

(4) Le taux d'encrassement désigne la quantité d'inclusions solides retenues par le média filtrant par unité de volume et par unité de temps. L'ampleur de cette valeur indique la durée de vie du filtre. Le taux d'encrassement étant extrêmement difficile à mesurer, et lorsque le débit de filtration est constant, la perte de charge après passage à travers le filtre augmente avec l'encrassement. C'est pourquoi l'augmentation de la perte de charge est souvent utilisée pour indiquer le taux d'encrassement du filtre. Le taux d'encrassement est directement proportionnel au débit de matière fondue et à la teneur en inclusions de celle-ci, et inversement proportionnel au volume total du média filtrant et à sa porosité de pénétration.

(5) La hauteur de pression initiale désigne la hauteur de pression nécessaire pour que la masse fondue commence à s'écouler à travers les pores du milieu filtrant. La masse fondue d'aluminium ne mouillant pas la mousse céramique, la tension interfaciale entre les deux est très élevée. Lorsque la masse fondue pénètre dans les pores capillaires du média, un ménisque convexe se forme et la tension superficielle empêche la masse fondue de progresser. Plus les canaux du média sont étroits et plus la température est basse, plus la hauteur de pression initiale est importante.