Atualmente, o dispositivo de filtragem com placas cerâmicas é o mais utilizado, mas sua aplicação independente em produtos de alta tecnologia apresenta maiores limitações. Geralmente, o dispositivo de filtragem com placas cerâmicas precisa ser combinado com outros dispositivos de filtragem, como os de leito profundo ou os tubulares. Os dispositivos de filtragem tubulares e de leito profundo são amplamente utilizados em produtos de processamento de alumínio de alta qualidade e ocupam a maior parte do mercado industrializado de purificação de alumínio fundido de alta qualidade.
Embora o filtro de leito profundo e o filtro cerâmico de espuma Embora tenham estruturas diferentes, o mecanismo de interceptação e captura de partículas de impureza é basicamente o mesmo.
Os filtros tubulares podem remover impurezas, principalmente nas quatro situações a seguir:
Interceptação direta. Quando o tamanho das partículas de impureza é maior do que o tamanho dos poros do meio filtrante, elas são impedidas de entrar nos poros e, assim, são retidas.
A força inercial faz com que as partículas de impureza se desviem da direção do fluxo do fluido; elas são atraídas pela parede fina do poro do meio filtrante e ficam retidas.
As partículas de impureza realizam um movimento browniano irregular na massa fundida. Quando colidem com o meio filtrante, são adsorvidas por ele e permanecem ali.
As partículas de impurezas são depositadas pela ação da gravidade e retidas na parede do meio filtrante.
As vantagens dos dispositivos de filtragem de leito profundo são a espessura da camada filtrante, o longo percurso do fluxo e a grande quantidade de partículas de impurezas adsorvidas. A vazão é elevada, chegando a 5-100 t/h, o que os torna adequados para produção em grande escala e em massa.
O dispositivo de filtragem de leito profundo é composto por várias camadas de esferas de alumina (com cerca de 15 mm de diâmetro) e uma camada de cascalho de 6,68 a 3,327 mm. A seleção do tamanho das partículas do material filtrante e a distribuição das diferentes camadas desempenham um papel fundamental na otimização da eficiência de filtragem e no prolongamento da vida útil do filtro. A entrada possui um leito filtrante apoiado por uma grade, e a capacidade do recipiente fechado pode ser controlada na faixa de 5 a 100 t/h, de acordo com as necessidades; a vazão projetada é de 5 a 100 t/h.
Antes do enchimento com metal líquido, o leito filtrante deve atingir uma temperatura adequada para garantir que não haja solidificação no leito filtrante. Ar seco ou outro gás inerte é circulado para pré-aquecer o leito filtrante. O gás é enviado para a tampa, onde o ar é aquecido a alta temperatura pela fio de resistência presente na tampa; em seguida, é direcionado para o leito filtrante e, através do tubo, para a saída. A temperatura de pré-aquecimento é monitorada por um termopar.
Quando o leito filtrante atinge a temperatura adequada para o carregamento, a operação inicial de enchimento consiste em enviar o alumínio líquido para a camada plana do leito filtrante por meio do tubo de entrada e obter o fluxo laminar necessário com a vazão adequada do alumínio líquido. Ele é distribuído uniformemente na parte inferior do leito filtrante e, em seguida, passa lentamente pelo leito até a superfície.