Placas de filtro de espuma cerâmica para filtragem de alumínio fundido

Placas filtrantes de espuma cerâmica

As placas filtrantes de espuma cerâmica possuem uma estrutura de células abertas caracterizada por uma pluralidade de vazios interconectados, permitindo que o metal fundido passe por elas para a remoção de sólidos arrastados. A placa filtrante de espuma cerâmica é feita de agregado cerâmico sinterizado ou de placa de carbono poroso. O filtro de espuma cerâmica possui uma estrutura de poros abertos, caracterizada pelo fato de que uma pluralidade de vazios interconectados é cercada pela malha do material cerâmico. A permeabilidade ao ar do filtro cerâmico é de 400 a 8.000×10⁻⁷ cm², preferencialmente de 400 a 2.500×10 ⁻⁷ cm², a porosidade é de 0,80 a 0,95, e cada orifício tem de 5 a 45 polegadas lineares de orifícios, preferencialmente de 20 a 45 orifícios por polegada linear. A vazão do metal fundido através do filtro deve ser de 5 a 50 polegadas cúbicas por polegada quadrada de área de filtração por minuto.

O filtro de espuma cerâmica tem baixo custo e pode ser usado uma única vez. Além disso, o filtro é surpreendentemente eficaz na filtragem de metal fundido, especialmente alumínio, a um custo baixo, alcançando assim uma eficiência de filtragem surpreendente e uma flexibilidade considerável.

O filtro de espuma cerâmica é feito de um material de espuma flexível de célula aberta, com uma pluralidade de vazios interconectados, rodeados por uma rede do próprio material de espuma flexível, como espuma de poliuretano ou espuma de celulose. Prepara-se uma pasta cerâmica aquosa, e o material espumado é impregnado com a pasta cerâmica, revestindo assim a teia de fibras com ela e, basicamente, preenchendo os vazios com ela. O material impregnado é comprimido de modo que uma parte da pasta seja expelida e o restante seja distribuído uniformemente por todo o material de espuma. O material de espuma revestido é então seco e aquecido para, primeiro, queimar a forma orgânica flexível e, em seguida, o revestimento cerâmico é sinterizado, proporcionando assim uma espuma cerâmica fundida com uma pluralidade de vazios interconectados que são cerâmicos ligados ou fundidos, cercados por uma rede e espumosos. Espuma macia. Naturalmente, diversos materiais cerâmicos podem ser selecionados de acordo com o metal específico a ser utilizado, e pode-se empregar uma mistura de óxido de alumínio e óxido de cromo.

No entanto, esses materiais podem, naturalmente, ser utilizados isoladamente ou em combinação com outros materiais cerâmicos. Outros materiais cerâmicos típicos que podem ser utilizados incluem zircônia, magnésia, dióxido de titânio, dióxido de silício e suas misturas. Geralmente, a pasta contém cerca de 10 a 40% de água e um ou mais agentes reológicos, ligantes ou agentes de presa ao ar.

As placas filtrantes de espuma cerâmica podem ser utilizadas com facilidade em diversas posições, incluindo bandejas de despejo, calhas de despejo, calhas de transferência, bicos de vazamento e calhas de processamento de metal. O filtro não deve ser colocado em fluxo turbulento, especialmente nas proximidades do fluxo de metal fundido, pois tal turbulência leva à formação e ao arrastamento de óxidos. Isso se aplica tanto à turbulência a montante quanto a jusante do filtro.

Acompanhada pelo arrastamento de óxidos, a turbulência a montante do filtro tende a fazer com que o filtro canalize o fluxo; a eficiência de filtragem é baixa e, em casos graves, o filtro ficará entupido prematuramente. A jusante do fluxo turbulento, o filtro tenderá a filtrar bem, mas voltará a ser misturado com material fundido e óxidos. Fontes frequentes de turbulência são os orifícios de drenagem do forno, os bicos de vazamento e outros locais que causam mudanças rápidas na seção transversal do fluxo.

Naturalmente, a instalação de um filtro específico deve ser cuidadosamente selecionada para garantir que ele não se torne mais uma fonte de turbulência. É claro que as considerações sobre turbulência mencionadas acima são particularmente relevantes para metais quimicamente ativos, como o alumínio. O magnésio e suas ligas são propensos à oxidação quando entram em contato com o ar; no entanto, essas considerações também são importantes para metais menos reativos (como o cobre e suas ligas).