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Filtres pour l'aluminium fondu

Les filtres utilisés pour l'aluminium fondu jouent un rôle important dans l'élimination des inclusions oxydées ; il existe deux types de filtres permettant d'éliminer ces inclusions de l'aluminium fondu.

Filtres pour l'aluminium fondu

Filtre à lit profond: Le filtre à lit profond utilise plusieurs couches de billes d'alumine de diamètres différents, disposées à l'intérieur de la cuve d'affinage ; du bas vers le haut, le diamètre des billes d'alumine augmente progressivement.

Lorsque l'aluminium fondu s'écoule à travers les billes d'alumine depuis le bac d'affinage, les inclusions d'oxyde présentes dans l'aluminium fondu sont retenues par les billes d'alumine au fur et à mesure de son passage. Comme l’aluminium fondu passe d’abord à travers les billes d’alumine de grand diamètre, il s’oxyde. Le diamètre des billes d’alumine étant important et l’espace entre chacune d’elles également, les inclusions d’oxyde les plus grosses présentes dans l’aluminium fondu sont d’abord retenues par les billes d’alumine. À mesure que l’aluminium fondu s’écoule à travers les billes d’alumine de plus petit diamètre, les inclusions oxydées plus fines présentes dans l’aluminium fondu sont filtrées. Après passage à travers les couches de billes d’alumine, les inclusions oxydées de l’aluminium fondu sont filtrées et éliminées, ce qui garantit un meilleur rendement de filtration. Pour les inclusions oxydées supérieures à 20 μm, l’efficacité de filtration des filtres à lit profond est supérieure à 90%, et pour les inclusions oxydées supérieures à 15 μm, elle est supérieure à 80%.

Les inconvénients sont les suivants : en raison du volume important d’aluminium fondu présent dans le filtre à lit profond, il est nécessaire de vidanger tout l’aluminium fondu contenu dans le filtre lors du changement d’alliage, et de remplacer les billes d’alumine. Cette opération prend beaucoup de temps, et le coût lié au remplacement des billes d’alumine ainsi que les coûts de production engendrés par la vidange de l’aluminium fondu sont relativement élevés. Par conséquent, cette méthode de filtration ne convient qu’aux alliages variés ou aux processus de production où les changements d’alliage sont peu fréquents.

CFF filtre en mousse céramique Il s'agit d'un filtre de 2 pouces d'épaisseur, placé horizontalement dans le Boîtier de filtre CFF. Les dimensions des filtres sont de 17″×17”, 20”×20”, 23”×23” et d’autres dimensions encore, afin de s’adapter aux différents débits requis par la chaîne de production.

La filtration de l'aluminium fondu s'effectue principalement à travers les micropores du filtre en mousse céramique. Lorsque l'aluminium fondu s'écoule à travers ces micropores, les inclusions présentes dans le bain d'aluminium fondu sont soumises à différentes forces, notamment celles résultant de l'action combinée de diverses formes de mouvement. Les inclusions oxydées sont retenues dans le filtre en mousse céramique. Après filtration, remplacez-le par un nouveau filtre en mousse céramique.

En fonction de la taille des inclusions oxydées, le diamètre et le nombre de micropores du filtre céramique varient ; on distingue ainsi les modèles 20 PPI, 30 ppi, 40 ppi, 45 ppi, 50 ppi, 60 ppi, 80 ppi, 100 ppi, etc. Plus la valeur est élevée, plus le nombre de micropores par unité de longueur est important, et plus le diamètre des micropores est petit, meilleur est l’effet de filtration. Mais il faut également tenir compte de facteurs tels que la taille des inclusions présentes dans l’aluminium fondu. Si ces inclusions sont de grande taille, l’utilisation de filtres céramiques à pores fins risque d’obstruer facilement les orifices du filtre et d’affecter l’écoulement de l’aluminium fondu.

En fonction de la taille des inclusions, il est parfois possible d'utiliser deux filtres céramiques présentant des tailles de micropores différentes, par exemple des filtres de 40 ppi et 60 ppi : le liquide d'aluminium passe d'abord à travers le filtre de 40 ppi, ce qui permet d'éliminer en premier lieu les inclusions les plus grosses présentes dans le liquide d'aluminium, puis les inclusions de plus petite taille sont filtrées à travers un filtre de 60 ppi, ce qui permet non seulement de garantir l'efficacité de la filtration, mais aussi d'empêcher les inclusions plus grosses d'obstruer le filtre de 60 ppi.

Grâce à un système de filtration en deux étapes, on utilise conjointement un filtre de 40 pi et un filtre de 60 ppi. Pour les inclusions oxydées supérieures à 20 μm, l'efficacité de filtration peut atteindre 90%. Pour les inclusions oxydées supérieures à 15 μm, l'efficacité de filtration peut atteindre 80%, ce qui est proche de l'effet d'affinage des filtres à lit profond.