Na filtragem mecânica, quando o metal fundido passa pelo meio filtrante, este atua como uma barreira mecânica contra inclusões não metálicas. Além disso, o meio filtrante também exerce um efeito de adsorção sobre as inclusões. Geralmente, quanto menor for a abertura e maior for a espessura do meio filtrante, menor será a vazão do alumínio líquido e melhor será o efeito da filtração mecânica.
De acordo com os diferentes meios filtrantes, o método de filtragem de alumínio líquido pode ser dividido nos seguintes tipos.
Método de filtragem em malha
Esse método permite que a massa fundida passe por um filtro de vidro ou de malha de arame resistente ao calor, e a escória é retida mecanicamente e separada da massa fundida. Isso tem um efeito significativo na remoção da película de óxido em forma de escamas e de grandes inclusões de escória. No entanto, ele só consegue filtrar a escória cujo tamanho é menor que o da malha, portanto, o efeito de purificação é insuficiente. O filtro de malha quebra facilmente, tem vida útil curta e precisa ser substituído com frequência.
Filtragem em leito profundo
O filtro de leito profundo é um leito compactado composto por meios filtrantes de diferentes materiais (fundente, refratário, cerâmica, etc.) e diferentes formas (esféricas, em blocos, granulares, em folhas). Às vezes, o fundente líquido também é utilizado como meio filtrante. Além do efeito de barreira mecânica do leito compactado, há também adsorção, dissolução ou interação química entre o meio filtrante e a escória. A vantagem desse método é que há uma grande área de contato entre o material fundido e o meio filtrante, e o efeito de filtragem e remoção de escória é melhor do que no método de filtro de malha. Geralmente, quanto mais espessa for a camada de filtragem, menor será o tamanho das partículas do meio filtrante e melhor será o efeito de filtragem. No entanto, se o tamanho das partículas for muito pequeno, isso afetará a vazão do material fundido e reduzirá a produtividade.
Método de filtração microporosa rígida
Existem dois tipos de filtros microporosos rígidos: filtros de tubos microporosos de cerâmica e placas filtrantes de cerâmica.
Filtros de tubos microporosos de cerâmica
O filtro de tubo cerâmico microporoso é fabricado com areia de corindo de um determinado tamanho de partícula e vidro com baixo teor de silício como aglutinante. É formado por prensagem, secagem a baixa temperatura e sinterização a alta temperatura. Trata-se de um filtro rígido com poros uniformes. Quando o metal fundido contendo a escória passa pelo filtro, a escória é separada do metal fundido devido ao atrito, à adsorção, à sedimentação inercial e a outros efeitos da parede do tubo, e o metal fundido pode passar pelos microporos. Esse método permite filtrar inclusões particuladas menores que o tamanho dos poros e é um dos métodos de filtragem mais confiáveis. A desvantagem é que o custo da filtragem é alto e, às vezes, o refinador de grãos pode ficar retido.
Placas filtrantes de espuma cerâmica
O filtro de espuma cerâmica A placa (CFF) é um produto cerâmico poroso semelhante a uma esponja, fabricado com alumina, óxido de cromo, etc. O filtro de espuma cerâmica possui uma estrutura de rede tridimensional exclusiva e uma estrutura de poros interpenetrantes, e sua espessura é de aproximadamente 20 a 60 mm. O PPI (poros por polegada) é o número de poros por polegada de comprimento, utilizado para expressar suas especificações. A placa de filtro cerâmica é frágil e deve ser limpa com cuidado após a instalação.