Método de filtragem de alumínio fundido

O método de filtragem do alumínio fundido consiste basicamente em fazer com que o alumínio fundido passe por um filtro cerâmico para separar as inclusões sólidas suspensas na massa fundida. Esse método remove principalmente as inclusões presentes na massa fundida e tem pouco efeito na remoção de hidrogênio. Portanto, na prática, o método de filtragem do alumínio fundido é frequentemente combinado com o método de sopro.

O método de sopro, também conhecido como método de flotação por bolhas, é um processo de purificação do alumínio fundido desenvolvido na década de 1970, que apresenta, especialmente, bons resultados na remoção de hidrogênio. Um gás inerte (como nitrogênio, argônio, etc.) é introduzido no alumínio fundido para formar bolhas. O hidrogênio presente no metal fundido se difunde para dentro dessas bolhas sob a ação da diferença de pressão parcial e é eliminado à medida que as bolhas sobem, alcançando-se assim o objetivo de desgaseificação. Durante o processo de flutuação, as bolhas também podem absorver algumas inclusões oxidadas, o que contribui para a remoção de impurezas.

Com o aumento dos requisitos de pureza do metal fundido, a tecnologia de remoção de hidrogênio foi aprimorada e desenvolvida, passando da injeção original por tubo único para o cabeçote de sopro com múltiplos orifícios e, posteriormente, para o atual bocal rotativo. Desde a década de 1980, o método de sopro por bocal rotativo tornou-se a principal tendência de desenvolvimento da tecnologia avançada de purificação de alumínio no exterior. Por exemplo, o sistema online sistema de desgaseificação pela Adtech, método de flutuação com gás inerte por bico rotativo. O equipamento é dotado de dois bicos rotativos de grafite para gás. O gás forma pequenas bolhas dispersas por meio do rotor do bico. Ao mesmo tempo, com o rotor agitando o metal fundido, as bolhas se dispersam uniformemente por todo o metal fundido, o que aumenta a área de contato entre o gás e o líquido, prolonga a distância percorrida e o tempo de permanência das bolhas no alumínio fundido, aumenta o volume de gás e faz com que o gás no metal fundido e as inclusões de óxido flutuem até a superfície do metal fundido, de modo a alcançar o efeito de purificação por desgaseificação e remoção de impurezas. A eficiência de remoção de hidrogênio desse método é cerca de três vezes maior do que a do método de injeção por tubo único.

Existem muitos tipos de filtragem, e os melhores são o tubo filtrante de corindo e a placa filtrante de cerâmica em espuma. O tubo filtrante de corindo apresenta alta eficiência de filtragem, mas é caro e de uso inconveniente. A placa filtrante de cerâmica em espuma é um novo tipo de material filtrante cerâmico desenvolvido nos últimos anos. Suas características são facilidade de uso, bom efeito de filtragem e preço baixo. É amplamente utilizado em todo o mundo. A liga de alumínio fundida com mais de 50% dos países desenvolvidos é filtrada por filtros de cerâmica em espuma. Atualmente, a tecnologia de filtro de cerâmica em espuma do tipo caixa é amplamente utilizada. Trata-se de um Caixa de filtro CFF com sistema de tampa de pré-aquecimento a gás. Quando o alumínio líquido passa pela placa filtrante, as inclusões na massa fundida atravessam a barreira mecânica do filtro para serem eliminadas e separadas. A precisão da filtração pode ser de 2 μm e a eficiência da filtração pode chegar a 99%.