Filtros de espuma cerâmica para metal fundido

A demanda por produtos de alumínio, como latas de bebidas e folhas de alumínio para embalagens, tem aumentado nos últimos anos. Se houver impurezas sólidas no lingote utilizado para produzir alumínio, isso causará poros, quebras de fio ou outros defeitos semelhantes nesse produto de alumínio. Portanto, várias tentativas têm sido feitas para obter um lingote purificado, livre de impurezas sólidas. Esses lingotes são produzidos a partir da purificação do metal fundido, que é filtrado a partir do metal bruto obtido para remover as impurezas sólidas. Os filtros de espuma cerâmica para metal fundido têm sido reconhecidos como filtros de alto valor industrial.

Filtro de espuma cerâmica permite a passagem de fluidos, e uma camada metálica se forma na superfície das paredes de seus poros, apresentando boa molhabilidade em relação ao metal fundido. Consequentemente, a superfície da parede formada apresenta uma estrutura cerâmica porosa, através da qual os poros permitem a passagem do fluido e filtram o metal fundido; o metal fundido filtrado apresenta alta trabalhabilidade e eficiência, além de excelente durabilidade.

A estrutura cerâmica porosa é utilizada como filtro de espuma cerâmica para metal fundido. Ela possui poros que permitem a passagem do fluido. Caracteriza-se pelo fato de uma camada metálica ser revestida por poros cerâmicos na superfície da parede, de modo que o fluido flua através do orifício em contato com a camada metálica.

Como a camada metálica é depositada em toda a superfície das paredes dos poros da estrutura cerâmica porosa — por onde o fluido pode passar —, quando o metal fundido flui através dos poros, a afinidade ou a molhabilidade com o metal fundido é significativamente melhorada. E, consequentemente, a estrutura cerâmica porosa pode ser adequadamente utilizada como filtro para o metal fundido. Especificamente, no caso da utilização de uma estrutura cerâmica porosa, o filtro apresenta uma afinidade extremamente maior com o metal fundido, como o alumínio fundido, devido à afinidade da estrutura cerâmica com a superfície de contato ou à molhabilidade do metal fundido, em comparação com a situação anterior. O metal fundido está em contato direto com a cerâmica. Como resultado, a resistência ao fluxo quando o metal fundido passa pelos poros do filtro é bastante reduzida e, portanto, o tempo a partir do momento em que o metal fundido entra na entrada do filtro é consideravelmente reduzido.

Mesmo que a pressão inicial seja reduzida, as matérias-primas necessárias para iniciar a filtração podem ser significativamente reduzidas, e a filtração pode ser iniciada de forma satisfatória. Além disso, o fluxo localizado elimina o metal fundido no interior do filtro devido à melhoria da molhabilidade. Portanto, ao aumentar a área de passagem efetiva do filtro e reduzir a resistência ao fluxo do metal fundido — por meio de um efeito sinérgico —, é possível reduzir a pressão de fluxo, ao mesmo tempo em que se diminui o tempo de filtração e aumenta o volume de processamento. O teor de metal fundido em cada filtro melhora significativamente a durabilidade. Metais com diâmetros médios de poros reduzidos são utilizados para materiais metálicos de alta qualidade que exigem baixo teor de impurezas.