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Placa de filtro de cerâmica

O uso de placas filtrantes de cerâmica tem se tornado cada vez mais comum, pois as pessoas têm exigências de qualidade cada vez mais elevadas em relação aos produtos de alumínio. Desde que as placas filtrantes de cerâmica surgiram nos Estados Unidos na década de 1970, elas têm demonstrado grande vitalidade na produção da indústria de metais não ferrosos, especialmente no processamento de alumínio.

O filtro cerâmico para fundição não só é capaz de erradicar eficazmente as grandes inclusões oxidadas no alumínio fundido, como também consegue filtrar as pequenas inclusões de alguns mícrons, o que a tecnologia tradicional não consegue fazer. Como os átomos de hidrogênio, sódio, potássio e outros íons nocivos presentes no alumínio fundido costumam ser adsorvidos nas inclusões, e essas inclusões podem se tornar o núcleo da formação de bolhas, ao filtrar as inclusões, o sistema também reduz esses elementos nocivos no alumínio fundido, bem como o teor de gás. Existem também estudos que indicam que a placa filtrante retém muitas pequenas inclusões, reduzindo assim o número de núcleos de cristalização efetivos necessários para a solidificação do alumínio fundido, o que pode promover a nucleação e o crescimento do alumínio fundido em condições de super-resfriamento mais intensas, resultando em uma estrutura mais refinada.

A maneira mais direta de avaliar a qualidade do meio filtrante cerâmico é detectar a taxa de redução do teor de inclusões antes e depois da passagem do alumínio líquido pela placa filtrante, ou seja, a amostragem e a análise.

Na verdade, esse método mede o tempo que o alumínio fundido leva para passar por um disco filtrante de grafite ultrafina. Quando o recipiente é evacuado, o tempo necessário para que uma determinada quantidade de alumínio fundido passe sob pressão atmosférica está relacionado ao grau de pureza do alumínio fundido. O alumínio fundido limpo leva menos tempo para passar, enquanto o alumínio fundido sujo leva mais tempo. Além disso, o disco de grafite filtrado também pode ser analisado, e o tamanho das inclusões retidas nele pode indicar o grau de pureza do alumínio líquido.

Mecanismo de filtragem do filtro cerâmico

De modo geral, existem três maneiras de remover inclusões do alumínio fundido: precipitação, flutuação e filtração. Quando o tamanho das inclusões é inferior a 90 m, a probabilidade de que elas se depositem no fundo do forno por ação da gravidade é muito pequena. A purificação tradicional a gás, o refino em linha e outros processos podem fazer com que algumas inclusões flutuem até a superfície do alumínio fundido, mas quando o tamanho das inclusões é inferior a 30 μm, a chance de flutuação é muito pequena.

A vantagem da placa filtrante é que ela consegue reter inclusões cujo tamanho é muito menor do que o tamanho de seus poros. O princípio pelo qual as inclusões passam pela placa filtrante pode ser atribuído a três mecanismos: modo de peneiramento, modo de formação de bolo e modo de penetração.