Очистка методом фильтрации CFF заключается в удалении крупных включений и части мелкодисперсных взвешенных включений, содержащихся в расплавленном алюминии, с помощью фильтрующего материала, снижении содержания газа в расплавленном алюминии и удалении некоторых вредных элементов из него, а также в изменении физических свойств и характеристик затвердевания расплавленного алюминия. Очистка методом фильтрации CFF представляет собой технологию, направленную на улучшение механических свойств алюминия. В настоящее время фильтрация с использованием керамического пенофильтра (CFF) является наиболее эффективной и широко применяемой технологией в области фильтрации и очистки.
Этот керамический пенопластовый фильтр представляет собой трехмерную непрерывную сетевую структуру, состоящую из тонких керамических ветвящихся каркасов. Механизм фильтрации включает в себя три аспекта:
1. Частицы загрязнений забивают каждое отверстие фильтрующей пластины, а в некоторых местах даже скапливаются, образуя “фильтрующий осадок”, который, в свою очередь, может задерживать более мелкие включения.
2. Когда расплав металла проходит через фильтрующую пластину, из-за извилистых каналов внутри неё скорость потока расплава значительно изменяется, и некоторые очень мелкие частицы примесей оседают в определённых углах фильтрующей пластины.
3. Поскольку каркас фильтра имеет огромную поверхность, а сам керамический каркас представляет собой пористое керамическое тело с взаимосвязанными порами и микроканалами внутри. Поверхность керамики не смачивается расплавленным металлом и обладает высокой адсорбционной способностью, что позволяет ей поглощать включения в сплаве, которые не смачиваются расплавленным металлом.
Совокупное действие вышеуказанных трёх механизмов позволяет не только отфильтровать мелкие включения размером всего 10–20 мкм в расплаве алюминия, но и удалить жидкие флюсовые включения, а также некоторые вредные металлические элементы, которые трудно отфильтровать с помощью обычных фильтрующих материалов.
Во время работы пенокерамическая фильтрующая пластина обеспечивает фильтрацию расплава алюминия, устанавливаясь на производственной линии полунепрерывного литья или непрерывного литья и прокатки.
Следовательно, пенокерамическая фильтрующая пластина должна обладать следующими характеристиками:
1. Обладать достаточной механической прочностью;
2. Обладает высокой термостойкостью и высокой очищающей способностью;
3. Обладать достаточной пористостью и проницаемостью для расплавленного металла;
4. Обладает чрезвычайно низкой газоотдачей;
5. Обладает высокой химической стойкостью.
При литье пенокерамические фильтрующие пластины следует подбирать с учетом различных степеней очистки, размеров проходного сечения и расхода. В обычных условиях пенокерамическая фильтрующая пластина с плотностью 30 PPI соответствует всем требованиям.