Пенокерамические фильтры для литейных цехов

Для фильтрации расплавленного алюминия на литейных предприятиях используются пенокерамические фильтры. Это одноразовые фильтры, изготовленные из пористой керамической пены и имеющие строго контролируемый размер пор. Благодаря простоте эксплуатации и хорошим результатам в краткосрочной перспективе они, как правило, являются единственным фильтрующим оборудованием на многих литейных предприятиях.

Недостаточно, чтобы пенокерамический фильтр обладал хорошей эффективностью фильтрации. Он также должен иметь высокую и стабильную пропускную способность, хорошую прочность, высокую производительность и хорошую точность форм. Все это должно быть достигнуто при минимально возможных затратах. Некоторые из этих параметров противоречат друг другу: например, если производительность фильтра очень высока, это может негативно сказаться на эффективности фильтрации. Поэтому наиболее эффективным является тот фильтр, который был тщательно спроектирован с целью обеспечения наилучших характеристик по всем этим параметрам.

Три основных параметра пенокерамических фильтров для литейных производств:

Площадь фильтра — чем она больше, тем выше потенциальный расход металла. Однако из-за риска повреждения с большими плитами может быть сложно обращаться.

Размер пор — чем меньше размер пор, тем выше эффективность фильтра. Однако это с большей вероятностью отпугнет участников, действующих в среднесрочной перспективе.

Толщина — чем толще фильтр, тем выше эффективность фильтрации. Однако вначале его может быть сложнее запустить.

В отношении ключевых продуктов инклюзивного характера некоторые литейные предприятия используют фильтры с глубоким слоем наполнителя. Обычно это заключается в фильтрации расплавленного алюминия через слои керамического наполнителя разного размера. Хотя такие системы, как правило, очень эффективны (обычно более 85%), их эксплуатация может обходиться дорого. Это связано с необходимостью выделения значительной площади и ограниченным сроком службы фильтрующего наполнителя. Как правило, его приходится регулярно заменять и утилизировать.

Для некоторых особо важных областей применения обычно используются более дорогие керамические трубчатые фильтры.

Путем глубокой фильтрации керамический пенопластовый фильтр а также с помощью керамических частиц с активным покрытием можно удалить включения из расплавленного алюминия. Результаты испытания на растяжение показали, что удлинение отфильтрованного образца при растяжении увеличилось на 17,93%, однако предел прочности при растяжении не изменился.

Исследование с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) показало, что вторичные трещины и вмятины в отфильтрованном образце для испытания на растяжение были более мелкими и однородными по сравнению с неотфильтрованным образцом. Кроме того, металлографическое исследование показало, что в отфильтрованном образце было обнаружено лишь несколько включений диаметром около 6 мкм, тогда как в нефильтрованном образце были обнаружены включения диаметром около 40 мкм. Эффективность фильтрации керамических частиц с покрытием выше, чем у керамического фильтра из пенокерамики с покрытием. Активное покрытие способно эффективно улавливать примеси и растворять в себе Al₂O₃ в процессе фильтрации.