Фильтрация и очистка расплава алюминия — это применение технологий фильтрации для снижения содержания примесей и включений в расплаве перед его разливкой и прокаткой. Качество обработки расплава алюминия влияет на качество литых и прокатных изделий, а также, в свою очередь, на качество продукции, получаемой в результате дальнейшей переработки. К широко используемым устройствам для фильтрации расплава алюминия относятся фильтры с пластинчатыми керамическими пенопластовыми элементами, оборудование для глубинной фильтрации и трубчатые фильтры.
Фильтрующий блок из керамической пены состоит из корпуса фильтрующего блока и Фильтр CFF пластина. Корпус фильтрующего блока состоит из нескольких слоев огнеупорных материалов и стальной конструкции. Когда расплав протекает через фильтрующую пластину, примеси и включения отфильтровываются. Срок службы одной фильтрующей пластины зависит от её размера, количества отверстий и степени чистоты металла. Для отдельной фильтрующей пластины размер и количество отверстий фиксированы. С целью улучшения эффективности фильтрации некоторые производители рассматривают возможность двухступенчатой фильтрации, которая, как правило, используется в сочетании с предварительной грубой и последующей тонкой фильтрацией. Эффективность фильтрации при этом высокая. Для частиц примесей и включений размером около 20–30 мкм степень удаления может достигать 75% ~ 90%. Большая гибкость. Очистка фильтрующего блока и замена фильтрующей пластины просты, удобны и быстры, что обеспечивает высокую гибкость при производстве различных сплавов.
Этот фильтр с глубоким слоем наполнителя состоит из корпуса фильтрующего блока и слоя глубокого фильтрующего наполнителя. Конструкция фильтрующего блока аналогична конструкции блока с пенокерамическим фильтром, однако отличие заключается в форме огнеупорного материала внутри блока. Фильтр с глубоким слоем оснащён электрическим вспомогательным нагревом, который позволяет эффективно предотвратить падение температуры в корпусе и играет определённую роль в сохранении тепла расплава. Более точный контроль температуры металла позволяет снизить окисление или поглощение водорода. Надлежащий предварительный нагрев расплавленного металла перед поступлением в фильтр благоприятно сказывается на состоянии футеровки корпуса.
Этот трубчатый фильтр состоит из корпуса фильтрующего блока и группы фильтрующих трубок. Конструкция фильтрующего блока аналогична конструкции фильтра с глубоким слоем. Пористый трубчатый фильтр также оснащен электрическим вспомогательным нагревом, что обеспечивает те же преимущества, что и у фильтра с глубоким слоем.
Помимо газа, расплав алюминия содержит также включения. Включения попадают в слиток в процессе плавки и литья. Они снижают чистоту металла, нарушают его однородность и ухудшают механические свойства, а также снижают коррозионную стойкость при напряжении. Размер включений обычно составляет 1–30 мкм; если их не удалить, невозможно изготовить высококачественную продукцию. В процессе онлайн-дегазации пузырьки воздуха сталкиваются с частицами включений в ходе процесса всплывания пузырьков, в результате чего часть включений выносится с поверхности, а оставшиеся включения необходимо удалить с помощью фильтрующего устройства. В настоящее время фильтрация и очистка расплава алюминия являются наиболее эффективным методом удаления неметаллических включений из расплава алюминия и алюминиевых сплавов.
Поскольку оборудование с глубокослойными фильтрами и трубчатыми фильтрами является дорогостоящим, для продления срока его службы алюминиевые литейные заводы устанавливают перед ними керамические пенофильтры, предназначенные для отфильтровывания примесей более крупных размеров.