A purificação por filtração CFF tem como objetivo remover as grandes inclusões e algumas inclusões finas em suspensão transportadas no alumínio fundido através do meio filtrante, reduzir o teor de gás no alumínio fundido e remover alguns elementos nocivos presentes nele, além de alterar as propriedades físicas e as características de solidificação do alumínio fundido. A purificação por filtração CFF é uma tecnologia destinada a melhorar as propriedades mecânicas do alumínio. Atualmente, a filtração CFF (filtro de espuma cerâmica) é a tecnologia mais eficaz e amplamente utilizada no campo da filtração e purificação.
O filtro de espuma cerâmica é uma estrutura de rede tridimensional contínua composta por esqueletos ramificados de cerâmica fina. O mecanismo de filtragem apresenta três aspectos:
1. As partículas de detritos ficam retidas em cada orifício da placa filtrante e, em alguns pontos, chegam a se acumular formando um “bolo de filtração”, o qual pode reter algumas inclusões menores.
2. Quando o metal fundido passa pela placa filtrante, devido aos canais sinuosos em seu interior, a vazão do metal fundido sofre uma grande variação, e algumas partículas muito pequenas de impurezas se depositam em alguns cantos da placa filtrante.
3. Como o esqueleto do filtro possui uma superfície extensa, e o próprio esqueleto cerâmico também é um corpo cerâmico poroso com poros e microcanais interconectados em seu interior. A superfície cerâmica não é molhada pelo metal fundido e possui uma forte capacidade de adsorção, podendo absorver inclusões na liga que não são molhadas pelo metal fundido.
O efeito combinado dos três mecanismos acima não só permite filtrar partículas finas de inclusão com tamanho de 10 a 20 µm na massa fundida de alumínio, como também permite filtrar inclusões de fluxo líquido e alguns elementos metálicos nocivos que são difíceis de filtrar com meios filtrantes comuns.
Quando a placa filtrante de cerâmica espumosa está em funcionamento, ela é responsável por filtrar o alumínio fundido, sendo instalada na linha de produção de fundição semicontínua ou de fundição e laminação contínuas.
Portanto, a placa filtrante de cerâmica espumosa deve apresentar as seguintes características:
1. Possuir resistência mecânica suficiente;
2. Possui alta resistência ao choque térmico e excelente desempenho de limpeza;
3. Possuir porosidade e permeabilidade ao metal fundido suficientes;
4. Apresenta propriedades de liberação de gases extremamente baixas;
5. Possui alta estabilidade química.
No processo de fundição, as placas filtrantes de cerâmica espumada devem ser selecionadas de acordo com diferentes graus de precisão de filtragem, diferentes tamanhos de fluxo e vazões. Em circunstâncias normais, a placa filtrante de cerâmica espumada de 30 PPI atende aos requisitos.