Керамический пористый пенофильтр представляет собой сетку с открытыми порами и губчатой структурой, предназначенную для фильтрации расплава алюминия. Он широко используется во всем мире. Керамический пористый пенопластовый фильтр представляет собой фильтрующее устройство, в котором в качестве фильтрующего материала используется керамическая пена. Керамический пенопластовый фильтр устанавливается в фильтрующем отсеке между статической печью и литьевым столом. Расплавленный алюминий поступает из статической печи в кристаллизатор после фильтрации в фильтрующем отсеке.
Характеристики пропускной способности керамической пены зависят от характеристик пор и размеров керамической пластины. Для фильтрующей пластины из керамической пены размером 305 мм × 305 мм × 51 мм с количеством отверстий 30 шт./дюйм скорость фильтрации составляет 173,0 кг/с. При фильтрации расплава алюминия основными параметрами фильтрации керамической пены являются точность фильтрации 2 мкм, эффективность фильтрации 99,1 %, начальный напор 50–150 мм и эффективный рабочий напор 50 мм.
Пенокерамические фильтры обладают такими преимуществами, как высокая точность фильтрации, высокая эффективность фильтрации, небольшой вес, компактность, удобство в эксплуатации и использовании, а также хорошие условия работы. Однако пенокерамика после использования утилизируется и не подлежит регенерации, а её структура относительно хрупкая, поэтому при монтаже следует избегать смешивания осколков.
Оборудование для фильтрации CFF основано на принципе глубокой фильтрации. Керамический пенофильтр представляет собой пористую среду, по которой расплавленный алюминий протекает по заданному маршруту. Во избежание вторичного загрязнения, вызванного оксидным слоем, движение в зазоре осуществляется по слоистой траектории. Частицы задерживаются четырьмя способами: прямым перехватом, инерционной силой, броуновским движением и силой тяжести. Примеси постепенно поглощаются стенками и постепенно забивают фильтрующий слой. Эффективность фильтрации увеличивается с увеличением размера включений и толщины фильтра и уменьшается с увеличением размера пор и расхода металла.
При использовании керамических пенопластовых фильтров в производстве следует обратить внимание на следующие моменты:
Выберите подходящий керамический пенопластовый фильтр. При выборе керамического пенопластового фильтра в первую очередь следует учитывать требования к точности фильтрации. В большинстве случаев достаточно выбрать керамический пенопластовый фильтр с плотностью 30 отверстий/дюйм. Если металл сильно загрязнён, для предварительной фильтрации можно использовать керамический пенофильтр с плотностью 20 отверстий на дюйм, чтобы предотвратить преждевременное забивание керамического пенофильтра с плотностью 30 отверстий на дюйм. Однако в реальных производственных условиях для изделий с более высокими требованиями также используются фильтры с плотностью 40–50 отверстий на дюйм. Во-вторых, следует учитывать расход жидкого алюминия в час, необходимый для обеспечения скорости литья, исходную чистоту расплава, максимальное содержание включений в металле и общую пропускную способность металла.
Установите керамический пенопластовый фильтр правильно. Как правило, керамические пенопластовые фильтры размещаются в фильтрующем отсеке горизонтально, что позволяет алюминиевой воде проходить вертикально вниз. При использовании метода нижнего литья обеспечивается равномерный подъём алюминиевой воды; отсутствие турбулентности при попадании потока на фильтр гарантирует равномерное начало фильтрации и снижает риск образования каналов. Кроме того, при установке керамической пены монтажная часть должна быть уплотнена огнеупорными волокнами, чтобы исключить возможность образования обходных путей.
Перед фильтрацией керамический пенофильтр лучше нагреть до температуры, близкой к температуре плавления, чтобы при поступлении расплавленного алюминия в фильтр металл не затвердел и не заблокировал отверстия.