Система фильтрации CFF для расплавленного алюминия

CFF Filtration

В современном процессе очистки алюминиевого расплава фильтрация CFF является последней стадией очистки, непосредственно предшествующей литью. После рафинирования флюсом в печи, отстаивания, средней и несредней адсорбции, хотя включения и газы в марках от 60% до 80% были удалены, расплав по-прежнему содержит диспергированные и распределенные более мелкие частицы (общий размер частиц) <15 мкм) (включая вторичные включения, образовавшиеся в желобе и распределительном ковше). Для получения высококачественной алюминиевой продукции эти мелкие включения необходимо собрать и отделить с помощью адсорбции. По сравнению с другими методами очистки метод фильтрации стал предпочтительным процессом для окончательной очистки алюминиевого расплава благодаря низкому энергопотреблению, простоте эксплуатации, высокой эффективности удаления примесей и низкому уровню вторичного загрязнения.

Фильтр из керамической пены на основе оксида алюминия В настоящее время это наиболее широко используемый фильтр для фильтрации расплава алюминия. Его преимуществами являются высокая пористость, высокая эффективность фильтрации, удобство замены, низкая стоимость и высокая адаптивность. Он способен отфильтровывать твердые включения и отделять некоторые жидкие включения.

С тех пор как в 1978 году в США была успешно разработана технология CFF для фильтрации расплава алюминия с использованием пропитки органической пеной, она быстро получила широкое распространение в алюминиевой промышленности благодаря своей низкой стоимости, высокой пористости, высокой эффективности фильтрации и высокой адаптивности. В развитых странах исследования и разработки в области применения CFF для алюминия начались на раннем этапе, что привело к появлению множества инноваций и методов оценки. Были проведены углубленные исследования механизма фильтрации, материалов, технологического процесса изготовления и оценки эксплуатационных характеристик CFF, в результате чего было получено множество результатов:
Размер пор фильтра продолжает уменьшаться — с традиционных 20–40 ppi (среднее количество пор на дюйм) до 50–80 ppi, а степень очистки от включений размером менее 20 мкм достигла более 90%.

Применение технологий активации поверхности, а также технологий повышения вязкости и прочности матрицы позволяет значительно улучшить термическую прочность, стойкость к эрозии расплавом и эффективность фильтрации изделия. Фильтр может эксплуатироваться в непрерывном режиме в течение 2–4 плавок, а объем алюминия, фильтруемого с помощью одной пластины, достигает 50–80 т.

В ней применяются такие технологии, как многоступенчатая фильтрация, CFF с градиентом пор, многослойный композитный CFF, а также сочетание CFF с другими методами для повышения эффективности фильтрации. Например, композитная фильтрующая пластина имеет комбинацию 30/50 ppi, 30/60 ppi, 30/70 ppi и т. д., что примерно на 15% превышает эффективность обычной одноступенчатой фильтрации.