Естественно, существует острая необходимость в улучшении фильтрации и дегазации расплава для удаления или минимизации таких примесей в конечном литом изделии, особенно в случае расплава алюминия, в частности, когда получаемый металл используется, например, для производства алюминия. декоративных изделий (таких как декоративные ленты) или изделий с ключевыми техническими характеристиками (таких как авиационные поковки и экструдированные профили, а также сырье для производства легкой фольги). Вышеупомянутые примеси приводят к снижению эксплуатационных характеристик конечного литого изделия, таких как прочность на разрыв и коррозионная стойкость.
Расплавленный металл, в частности расплавленный алюминий, как правило, содержит увлеченные и растворенные газообразные и твердые примеси, которые негативно влияют на качество конечного литого изделия. Эти примеси могут повлиять на процесс затвердевания металла после плавки, что может затруднить дальнейшую обработку, ухудшить пластичность конечного изделия или снизить качество анодирования. Примеси могут поступать из различных источников. Например, к примесям могут относиться металлические примеси, такие как щелочные и щелочноземельные металлы, а также растворенный водород и поверхностные оксидные пленки, которые задерживаются и увлекаются в расплавленном металле. Кроме того, включения могут образовываться из нерастворимых примесей, таких как карбиды, бориды и т. д., либо в результате коррозии огнеупорных материалов печей и ванн.
Строгие технологии обработки металла (такие как газофлюсовая обработка или фильтрация расплава) позволили свести к минимуму частоту возникновения таких дефектов. Однако им не удалось снизить частоту возникновения таких дефектов до удовлетворительного уровня, необходимого для критически важных областей применения. Обычные процессы с использованием газового флюса, такие как флюсование в печи с открытым дном, предполагают подачу флюсового газа в печь-нагреватель, содержащую определенное количество расплавленного металла. Эта процедура требует остановки печи на время циркуляции флюсового газа, чтобы температура обрабатываемого металла оставалась постоянной и позволяла продолжить обработку. Данный метод имеет множество недостатков, среди которых — снижение эффективности из-за длительного простоя печи во время флюсования, а также недостаточная эффективность из-за низкого отношения площади поверхности к объему между газовым флюсом и расплавленным металлом. К числу дополнительных факторов относятся ограничения, связанные с расположением печи, что приводит к повторному попаданию примесей в расплав перед разливкой, а также высокий уровень выбросов, обусловленный большим количеством необходимого флюса и особенностями его циркуляции.
В качестве альтернативы описанным выше потокам пакетного типа некоторые флюсы используются последовательно. То есть технологические операции и соответствующее оборудование располагаются за пределами плавильной или выдерживающей печи и, как правило, находятся между плавильной печью и выдерживающей печью либо между выдерживающей печью и литейной станцией. Это помогает снизить потери, вызванные остановкой печи, но не столь эффективно способствует повышению эффективности работы, поскольку на единицу расплавленного металла часто требуется большой объём газа-флюса, что является дорогостоящим и негативно сказывается на чистоте воздуха.
Обычно для уменьшения масштабов вышеупомянутых дефектов применяется фильтрация расплава. Наиболее распространенный способ фильтрации расплава заключается в использовании расплавленного металла, помещенного в переливной и разливочный резервуар или в слой открытой стеклоткани, уложенный поверх застывшего металлического слитка. Было установлено, что такие фильтры эффективны лишь частично, поскольку удаляют только крупные включения. Еще одним широко используемым фильтром является, например, слоевой фильтр из трубчатого оксида алюминия. Такие фильтры имеют множество недостатков, и, пожалуй, самым серьезным из них является огромная сложность контроля и поддержания размера пор, необходимого для эффективной фильтрации. Еще одной проблемой таких фильтров является то, что в начале каждого цикла непрерывного литья они, как правило, приводят к получению металла низкого начального качества.
Пористые керамические пенообразные материалы особенно подходят для фильтрации расплавленного металла по многим причинам, в том числе благодаря отличной фильтруемости, низкой стоимости, простоте использования и возможности одноразового применения. Тот факт, что эти керамические пенопластовые фильтры удобны и недороги в изготовлении, а также могут использоваться однократно, обусловливает необходимость разработки устройства для простой и удобной установки и снятия пористых фильтров для расплава с фильтрующего блока. У нас имеется соответствующее фильтрующее устройство для установки фильтрующей пластины.