La filtration et la purification de l'aluminium en fusion consistent à utiliser des techniques de filtration pour réduire les impuretés et les inclusions présentes dans la masse fondue avant que celle-ci ne soit coulée et laminée. La qualité du traitement de l'aluminium fondu influe sur celle des produits coulés et laminés, et se répercute ensuite sur la qualité des produits transformés en aval. Les dispositifs de filtration de l'aluminium fondu couramment utilisés comprennent les filtres à plaques en mousse céramique, les filtres à lit profond et les filtres tubulaires.
Le boîtier de filtre en mousse céramique se compose d'un corps de boîtier et d'un Filtre CFF plaque. Le corps du caisson de filtration est composé de plusieurs couches de matériaux réfractaires et d’une structure en acier. Lorsque le métal en fusion s’écoule à travers la plaque filtrante, les impuretés et les inclusions sont éliminées. La durée de vie d’une plaque filtrante dépend de sa taille, du nombre de trous et de la pureté du métal. Pour une plaque filtrante individuelle, la taille et le nombre de trous sont fixes. Afin d’améliorer l’efficacité de la filtration, certains fabricants envisagent une filtration en deux étapes, généralement combinant une filtration grossière en amont et une filtration fine en aval. L’efficacité de la filtration est bonne. Pour les impuretés et les particules d’inclusions d’environ 20 à 30 µ, le taux d’élimination peut atteindre 75% à 90%. Plus de flexibilité. Le nettoyage du caisson filtrant et le remplacement de la plaque filtrante sont simples, pratiques et rapides, ce qui offre une grande flexibilité dans la production de divers alliages.
Le filtre à lit profond Il se compose d'un corps de caisson filtrant et d'un lit filtrant à lit profond. La structure du caisson filtrant est similaire à celle d'un caisson filtrant en céramique alvéolée, mais la différence réside dans la forme du matériau réfractaire présent à l'intérieur du caisson. Le filtre à lit profond est équipé d'un chauffage d'appoint électrique, qui permet d'éviter efficacement la baisse de température à l'intérieur du caisson et joue un certain rôle dans la conservation de la chaleur du métal en fusion. Un meilleur contrôle de la température du métal en fusion permet de réduire l'oxydation ou l'absorption d'hydrogène. Un préchauffage adéquat du métal en fusion avant son entrée dans le filtre est bénéfique pour le revêtement du caisson.
Le filtre tubulaire Il se compose d'un corps de caisson filtrant et d'un ensemble de tubes filtrants. La structure du caisson filtrant est similaire à celle du filtre à lit profond. Le filtre tubulaire poreux est également équipé d'un chauffage d'appoint électrique, qui présente les mêmes avantages que le filtre à lit profond.
Outre le gaz, la masse d'aluminium fondu contient également des inclusions. Ces inclusions proviennent des processus de fusion et de coulée. Elles réduisent la pureté du métal, nuisent à sa continuité et altèrent ses propriétés mécaniques ainsi que sa résistance à la corrosion sous contrainte. Les inclusions mesurent généralement entre 1 et 30 µm ; si elles ne sont pas éliminées, il est impossible de fabriquer des produits de haute qualité. Au cours du processus de dégazage en ligne, les bulles d’air entrent en contact avec les particules d’inclusions grâce au mouvement de flottation des bulles, ce qui permet d’en évacuer une partie vers la surface ; les inclusions restantes doivent alors être éliminées par un dispositif de filtration. À l’heure actuelle, la filtration et la purification de l’aluminium fondu constituent la méthode la plus efficace pour éliminer les inclusions non métalliques présentes dans l’aluminium fondu et les alliages d’aluminium.
Les équipements de filtration à lit profond et les équipements de filtration tubulaires étant coûteux, les fonderies d'aluminium installent en amont de ces filtres des filtres en mousse céramique afin de retenir les impuretés de plus grande taille et de prolonger ainsi leur durée de vie.