O filtro de espuma cerâmica porosa é uma malha de célula aberta com estrutura semelhante a uma esponja, destinada à filtragem do alumínio fundido. Tem sido amplamente utilizado em todo o mundo. Um filtro de espuma cerâmica porosa é um dispositivo de filtragem que utiliza espuma cerâmica como meio filtrante. O filtro de espuma cerâmica é instalado na caixa de filtragem entre o forno estático e a mesa de fundição. O alumínio fundido flui do forno estático para o cristalizador após ser filtrado pela caixa de filtragem.
As características de fluxo da espuma cerâmica dependem das características dos poros e do tamanho da placa cerâmica. Para uma placa filtrante de espuma cerâmica com dimensões de 305 mm × 305 mm × 51 mm e um número de orifícios de 30 orifícios/pol., a taxa de filtração é de 173,0 kg/s. Ao filtrar alumínio fundido, os principais parâmetros de filtração da espuma cerâmica são: precisão de filtração de 2 µm, eficiência de filtração de 99,1%, altura manométrica inicial de 50 a 150 mm e altura manométrica efetiva de trabalho de 50 mm.
Filtros cerâmicos de espuma apresentam as vantagens de alta precisão de filtração, alta eficiência de filtração, peso leve, tamanho compacto, operação e uso convenientes, além de boas condições de trabalho. No entanto, as cerâmicas de espuma são descartadas após o uso e não podem ser regeneradas; além disso, sua textura é relativamente frágil, pelo que deve-se evitar a mistura de fragmentos durante a instalação.
O equipamento de filtragem CFF adota o princípio da filtragem profunda. O filtro de espuma cerâmica é um meio poroso, e o alumínio fundido flui nesse meio de acordo com o percurso definido. Para evitar a poluição secundária causada pela camada de óxido, o movimento no espaço livre segue uma trajetória em camadas. As partículas são retidas por quatro métodos: interceptação direta, força inercial, movimento browniano e força gravitacional. As impurezas são gradualmente absorvidas pela parede e vão obstruindo progressivamente a camada filtrante. A eficiência de filtração aumenta com o aumento do tamanho das partículas de inclusão e da espessura do filtro, e diminui com o aumento do tamanho dos poros e da vazão do metal.
Preste atenção aos seguintes pontos ao utilizar filtros de espuma cerâmica na produção:
Escolha o filtro de espuma cerâmica adequado. Ao escolher um filtro de espuma cerâmica, considere primeiro os requisitos de precisão de filtragem. Na maioria dos casos, a escolha de um filtro de espuma cerâmica com 30 orifícios/pol. é satisfatória. Se o metal estiver particularmente sujo, um filtro de espuma cerâmica de 20 orifícios/pol. pode ser usado para pré-filtragem, a fim de evitar o entupimento prematuro do filtro de espuma cerâmica de 30 orifícios/pol. No entanto, na produção real, também existem filtros de 40 a 50 orifícios/pol. para produtos com requisitos mais elevados. Em segundo lugar, deve-se levar em consideração a vazão de alumínio líquido por hora necessária para a velocidade de fundição, a limpeza inicial da massa fundida, o maior teor de inclusões no metal e a produtividade total do metal.
Instale o filtro de espuma cerâmica corretamente. Geralmente, os filtros de espuma cerâmica são dispostos horizontalmente na caixa de filtragem, permitindo que a água de alumínio passe verticalmente para baixo. Quando se adota o método de fundição inferior, ele apresenta as vantagens de uma subida uniforme da água de alumínio; a ausência de turbulência ao atingir o filtro garante o funcionamento uniforme do mesmo e reduz o risco de canalização. Além disso, ao instalar a espuma cerâmica, a parte de montagem deve ser vedada com fibras refratárias para eliminar a possibilidade de qualquer desvio.
Antes da filtragem, é recomendável aquecer o filtro de espuma cerâmica a uma temperatura próxima à temperatura de fusão, para garantir que, quando o alumínio líquido fluir para dentro do filtro, nenhum metal se solidifique e bloqueie os orifícios.