Filtragem de alumínio fundido

A filtragem do alumínio fundido consiste em fazer passar o alumínio fundido por um filtro para separar as inclusões sólidas suspensas na massa fundida. Existem diversos tipos de filtros para alumínio fundido utilizados em fundições. A seguir, apresentamos a classificação de acordo com os métodos de filtragem do alumínio fundido.

Classificação dos métodos de filtragem do alumínio fundido

De acordo com as propriedades de filtragem, o método de filtragem da liga de alumínio fundida pode ser dividido em dois tipos: filtragem superficial e filtragem profunda. De acordo com o material de filtragem, pode-se distinguir entre filtragem com material de malha (como tecido de vidro, malha metálica) e filtragem com material a granel (como filtro de leito profundo, filtro de espuma cerâmica) e a filtração em camada líquida (como a filtração em camada de fluxo e o refinamento por fluxo elétrico), divididas em três categorias.

A filtração superficial refere-se à filtração de impurezas sólidas depositadas principalmente na superfície do meio filtrante, também chamada de filtração por bolo de filtração. A filtração por material em forma de rede pertence à filtração superficial. A filtração profunda também é chamada de filtração interna. As impurezas sólidas são depositadas principalmente dentro dos poros do meio filtrante. À medida que a filtração avança, a seção efetiva de filtração dos poros diminui gradualmente, a permeabilidade diminui e a precisão da filtração melhora. A filtração de material a granel pertence à filtração profunda.

O mecanismo de filtragem do filtro de malha consiste principalmente em separar mecanicamente as inclusões não metálicas macroscópicas e grossas presentes na massa fundida por meio da ação da malha. Ele só consegue reter as inclusões na massa fundida cujo tamanho seja maior do que a malha (supondo que as inclusões não possam ser deformadas). O mecanismo de filtragem do filtro de material em bloco, feito de materiais neutros, consiste principalmente em separar mecanicamente as inclusões sólidas presentes na massa fundida por meio de deposição, hidrodinâmica e interceptação direta.

O filtro para materiais a granel possui uma grande área superficial específica, e a massa fundida e o meio filtrante têm tempo suficiente para entrar em contato. Quando a massa fundida transporta impurezas sólidas ao longo dos canais estreitos do filtro, com seções transversais variáveis para movimento em velocidades variáveis, devido às inclusões sólidas, a densidade e a velocidade da massa fundida são diferentes, sendo possível que haja deposição sob a ação da gravidade. Além disso, devido à natureza não esférica das partículas sólidas e ao campo de força de cisalhamento irregular, as partículas sólidas se movem lateralmente, sendo assim retidas, presas ou adsorvidas pelas paredes do canal. O fenômeno acima é reforçado pela formação de uma área de vórtice de baixa pressão, onde a seção transversal do canal poroso muda repentinamente. Além do mecanismo de filtragem mencionado acima, o filtro de material em bloco feito de material ativo também produz filtragem profunda física e química devido ao efeito da força superficial e da força química, de modo que o material fundido possa ser purificado de forma mais refinada.

O filtro de material a granel é capaz de reter inclusões sólidas muito menores do que o diâmetro de seus poros. O filtro de camada líquida serve para lavar o metal líquido com fluxo líquido. Seu mecanismo de filtragem baseia-se na reação física e química entre o fluxo e as inclusões não metálicas, bem como na umectação, adsorção e dissolução das inclusões pelo fluxo.