Хотя большая часть шлаковых включений удаляется из алюминиевого расплава в процессе рафинирования, некоторые мелкие частицы шлака, особенно частицы размером менее нескольких микрон, трудно удалить с помощью печного рафинирования и методов онлайн-рафинирования, и они по-прежнему остаются во взвешенном состоянии в алюминиевом расплаве. Перед литьем и прокаткой требуется тщательная фильтрация расплавленного алюминия. То есть расплав алюминия пропускают через определённый фильтрующий материал, чтобы частицы примесей в расплаве задерживались на поверхности фильтрующего материала или улавливались внутри него, что позволяет очистить расплав алюминия.
Существует множество способов фильтрационной очистки расплавленного алюминия, в основном это корундовые трубчатые фильтры, фильтры с глубоким слоем наполнителя, фильтры из пенокерамики и т. д.
Этот фильтр с глубоким слоем наполнителя состоит из слоев шариков из оксида алюминия и гранул оксида алюминия соответствующего размера. Размер и способ укладки шариков и гранул оксида алюминия определяются в соответствии с требованиями к качеству конечного продукта.
Фильтрующий слой представляет собой пористую среду. Корпус слоя спроектирован и рассчитан в соответствии с требованиями, чтобы обеспечить ламинарное течение расплавленного алюминия, предотвратить разрушение слоя оксида алюминия в результате вторичного загрязнения и максимально удлинить путь, по которому расплавленный алюминий под действием силы тяжести проходит через извилистый фильтрующий слой, с тем чтобы частицы примесей перехватывались или осаждались на фильтрующем слое. Она подходит для производственных нужд полунепрерывного литья с высокими требованиями и большими объемами, а также для отдельной линии литья и прокатки с небольшой производительностью.
В данном случае фильтр с глубоким слоем должен быть полностью погружен в расплав алюминия, иначе температура некоторых его частей будет слишком низкой, что приведет к затвердеванию расплава, уменьшению площади прохождения потока, сокращению длины пути потока и ухудшению эффективности работы фильтрующего слоя, а также сокращению срока его службы. Поэтому перед началом фильтрации, с одной стороны, фильтрующий слой необходимо полностью предварительно нагреть и поддерживать его равномерное нагревание. С другой стороны, необходимо заполнить фильтрующий слой расплавленным алюминием с надлежащей температурой и с соответствующим расходом. Процедура заполнения заключается в следующем: впрыскивать расплавленный алюминий через выпускное отверстие фильтрующего слоя, добиваться подъема расплавленного алюминия со дна фильтрующего слоя и медленного распространения его по верхней части фильтрующего слоя, чтобы обеспечить полное погружение фильтрующего слоя 100% в расплавленный алюминий.
Пенокерамический фильтр отличается простотой использования, низким начальным давлением, более высокой эффективностью фильтрации и относительно низкой ценой, поэтому получил широкое распространение. В литейном и прокатном производстве большинство производителей используют именно этот метод фильтрации.
