Наличие примесей и твердых включений может приводить к эстетическим и функциональным проблемам, что в конечном итоге ведет к увеличению затрат из-за брака и необходимости дополнительной обработки. Поэтому для металлургической промышленности чрезвычайно важно снизить содержание таких примесей в своей продукции. Хотя усовершенствования в области материалов, технологических процессов и обработки металлов позволили снизить количество включений, фильтрация по-прежнему способна обеспечить их дальнейшее сокращение. К традиционным фильтрующим материалам относятся стекловолокно или металлические сетки, керамические фильтрующие элементы, экструдированные монолиты, слои несвязанного сферического заполнителя или связного заполнителя, а также широко используемые керамические пенофильтры. Эти фильтры впервые были применены в области литья первичного алюминия. Компания AdTech располагает линией по производству керамических пенофильтров, способной обеспечить потребности алюминиевых заводов в производстве отливок из первичного алюминия.
Производство керамических пенофильтров
Обычный керамический пенопластовый фильтр изготовлен из гибкого гидрофильного пенопласта с открытыми порами, имеющего взаимосвязанные пустоты, которые окружены сеткой из этого же гибкого пенопласта. Пенопласт имеет от 2 до 25 пор на сантиметр и должен гореть при температуре, не превышающей температуру обжига керамического материала. Размер пенопласта зависит от желаемого размера конечного фильтрующего материала и обычно составляет от 2 до 5 см в толщину.
Водная керамическая суспензия, естественно, наносится на необходимый керамический материал для фильтрации выбранного металла. Суспензия должна обладать определёнными характеристиками, чтобы конечный продукт мог противостоять коррозии расплавленного металла при химическом воздействии, обладать механической прочностью и выдерживать высокие температуры. Кроме того, суспензия должна обладать высокой текучестью и состоять из керамической водной суспензии, предназначенной для фильтра. Типичные керамические материалы, которые могут использоваться, включают оксид алюминия, оксид хрома, оксид циркония, оксид магния, оксид титана, диоксид кремния, карбид кремния и их смеси.
Для работы с расплавленным алюминием и его сплавами очень хорошо подходят суспензии на основе оксида алюминия. Для работы с медью и её сплавами предпочтительны оксид циркония или оксид хрома. Для стальных отливок обычно используются частично стабилизированный диоксид циркония, высокоглиноземные смеси, смеси диоксида циркония и оксида алюминия, а также фильтры из карбида кремния. Как правило, суспензия содержит от 10 до 40% воды. В состав суспензии могут входить такие добавки, как адгезивы и смачивающие агенты для пены.