Mecanismo de purificação de metal fundido do sistema de filtragem cerâmica

Sistema de filtragem cerâmico

O mecanismo de purificação do sistema de filtragem cerâmica abrange três aspectos:

Uma delas é a interceptação e o bloqueio. Geralmente, as inclusões de grande porte são facilmente retidas pela entrada do filtro. Com a passagem de uma determinada quantidade de metal fundido, forma-se uma camada de resíduos na superfície da entrada do filtro, e a vazão do metal fundido através do filtro cerâmico será significativamente reduzida a partir de então. Ao mesmo tempo, à medida que o diâmetro interno da entrada diminui, a probabilidade de interceptação de inclusões de menor tamanho aumenta, e a eficiência de remoção dessas inclusões também aumenta.

O segundo é a adsorção. A interceptação e o bloqueio são métodos físicos para filtrar inclusões, que se mostram eficazes para partículas de inclusão acima de 50 μm, enquanto partículas pequenas abaixo de 40 μm precisam ser removidas com a ajuda de um mecanismo de adsorção. A inclusão é levada pelo fluxo do líquido a se aproximar da parede do filtro. Como os dois se infiltram e aderem um ao outro, normalmente a inclusão e o metal fundido não se misturam; quanto menor o tamanho das partículas da inclusão, pior é a molhabilidade. Uma vez que as inclusões entram em contato com a superfície do filtro, que apresenta umidade relativamente melhor, é fácil que se separem do metal fundido e sejam adsorvidas por essa superfície. Se os poros do filtro forem menores, o canal do filtro for mais longo e a vazão for lenta o suficiente, maior será a probabilidade de as inclusões no metal fundido se deslocarem para a parede interna do filtro; ou seja, maior será a eficiência na captura das inclusões pelo filtro.

O terceiro é o efeito de retificação. A capacidade de retificação do sistema de filtro cerâmico faz com que o metal fundido, que originalmente apresenta um forte fluxo turbulento, entre em um estado de fluxo laminar ao passar pelo filtro. Após passar pelo filtro, para restaurar o estado turbulento original, é necessária uma zona de transição mais longa. Na zona de transição, o fluxo líquido ainda não atingiu um estado turbulento estável nem se encontra em uma zona de fluxo turbulento mais restrita, o que evita a oxidação secundária do metal fundido e a erosão do molde, exercendo assim um efeito evidente de bloqueio de escória. É por isso que a malha metálica e o filtro central também apresentam um melhor efeito de purificação do metal.

Além disso, diferentes métodos de purificação resultam em diferentes relações entre a massa fundida e o meio de purificação:

(1) Sem meio de purificação: as inclusões podem ser removidas por seu próprio movimento.

(2) O meio de purificação está em movimento e a massa fundida permanece estática: como no caso da refinação por gás e fluxo, o processo de transferência de massa das inclusões é facilitado pelo movimento do meio de purificação, e a eficiência da remoção de impurezas é aumentada.

(3) A massa fundida está em movimento e o meio de purificação permanece estático: como no método de filtração, o fluxo da massa fundida reduz a distância necessária para o processo de transferência de massa e melhora a eficiência da remoção de impurezas.