Avec la filtration mécanique, lorsque le métal en fusion traverse le média filtrant, celui-ci constitue une barrière mécanique contre les inclusions non métalliques. De plus, le média filtrant exerce également un effet d'adsorption sur ces inclusions. En règle générale, plus les mailles sont fines et plus le média filtrant est épais, plus le débit de l'aluminium en fusion est faible et plus l'efficacité de la filtration mécanique est élevée.
En fonction des différents matériaux filtrants utilisés, la méthode de filtration de l'aluminium liquide peut être classée selon les types suivants.
Méthode de filtrage par maillage
Cette méthode consiste à faire passer la masse fondue à travers un filtre en verre ou en treillis métallique résistant à la chaleur ; les scories sont alors retenues mécaniquement et séparées de la masse fondue. Cela permet d’éliminer efficacement le film d’oxyde en paillettes et les grosses inclusions de scories. Cependant, ce procédé ne permet de filtrer que les scories dont la taille est inférieure à celle des mailles du treillis, ce qui limite l’efficacité de la purification. Le filtre à mailles se casse facilement, sa durée de vie est courte et il doit être remplacé fréquemment.
Filtration à lit profond
Le filtre à lit profond Il s'agit d'un lit compacté composé de matériaux filtrants de différentes natures (fondant, réfractaire, céramique, etc.) et de différentes formes (sphériques, en blocs, granulaires, en feuilles). Il arrive parfois qu'un fondant liquide soit également utilisé comme matériau filtrant. Outre l’effet de barrière mécanique du lit tassé, il existe également des phénomènes d’adsorption, de dissolution ou d’interaction chimique entre le milieu filtrant et les scories. L’avantage de cette méthode réside dans la grande surface de contact entre la masse fondue et le milieu filtrant, ce qui permet d’obtenir un meilleur effet de filtration et d’élimination des scories qu’avec la méthode du filtre à mailles. En général, plus la couche filtrante est épaisse et plus la taille des particules du milieu filtrant est petite, meilleur est l’effet de filtration. Cependant, si la taille des particules est trop petite, cela affectera le débit de la masse fondue et réduira la productivité.
Méthode de filtration sur matériau rigide microporeux
Il existe deux types de filtres microporeux rigides : les filtres à tubes microporeux en céramique et les plaques filtrantes en céramique.
Filtres à tubes microporeux en céramique
Le filtre à tubes microporeux en céramique est composé de sable de corindon d'une granulométrie donnée et de verre à faible teneur en silicium servant de liant. Il est fabriqué par pressage, séchage à basse température et frittage à haute température. Il s'agit d'un filtre rigide doté de pores uniformes. Lorsque le métal en fusion contenant les scories est acheminé, celles-ci sont séparées du métal en fusion sous l’effet du frottement, de l’adsorption, de la sédimentation par inertie et d’autres effets liés à la paroi du tube, tandis que le métal en fusion peut passer à travers les micropores. Cette méthode permet de filtrer les inclusions particulaires plus petites que la taille des pores et constitue l’une des méthodes de filtration les plus fiables. L'inconvénient réside dans le coût élevé de la filtration et dans le fait que l'affineur de grain peut parfois rester coincé.
Plaques filtrantes en mousse céramique
Le filtre en mousse céramique La plaque (CFF) est une plaque en céramique poreuse de type éponge, composée d'alumine, d'oxyde de chrome, etc. Le filtre en mousse céramique présente une structure en réseau tridimensionnelle unique et une structure poreuse interpénétrante ; son épaisseur est comprise entre environ 20 et 60 mm. Le PPI (pores par pouce) correspond au nombre de pores par pouce de longueur et permet d'en exprimer les caractéristiques techniques. La plaque filtrante en céramique est fragile et doit être nettoyée avec soin après son installation.