Керамическая пенопластовая фильтрующая пластина имеет трехмерную сетчатую структуру, которая превосходит предыдущий тип фильтров из сотовой пены. Керамический пенопластовый фильтр отличается высокой открытой пористостью, низким сопротивлением фильтрации, небольшим нормальным перепадом давления, высокой поверхностной энергией, сильной адсорбцией примесей, а также превосходной термостойкостью, высокой прочностью и отсутствием шлака и другими преимуществами.
Пенокерамический фильтр Эти пластины широко используются для фильтрации и очистки расплава алюминия в алюминиевой промышленности благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам, что позволяет повысить качество алюминиевых материалов и расширить сферу их применения в таких областях, как экологическое строительство, утилизация тепловой энергии и производство каталитических носителей.
Механизм фильтрации и очистки пенокерамических материалов
1. При механической фильтрации, такой как просеивание, инерционное ударное задержание, диффузионное задержание, трение, осаждение и т. д., эффективность фильтрации пропорциональна размеру ячейки пенокерамики. Чем мельче ячейка, тем выше способность задерживать мелкие частицы.
2. Эффект слоя осадка или фильтрационного осадка. Благодаря осаждению частиц в расплаве и взаимосвязанным и неровным стенкам опорной решетки улучшается способность улавливать различные частицы.
3. Неровная поверхность, образовавшаяся вследствие зазоров на поверхности сетчатой рамы, увеличивает площадь границы раздела между потоком расплавленного алюминия и твердой керамической поверхностью, что может способствовать более хаотичному движению частиц в потоке расплавленного алюминия, а это, в свою очередь, способствует улавливанию и осаждению твердых частиц.
4. Благодаря микроскопическим трещинам и микроотверстиям на поверхности сетчатого каркаса на нём предварительно осаждается фторид, обладающий сильным сродством к частицам Al₂O₃, что способствует формированию сплошного фильтрующего слоя и сильной химической адсорбции, а также обеспечивает более высокую способность улавливать оставшиеся частицы примесей.
5. Кроме того, в результате воздействия температурного поля в процессе плавления и процесса переноса структуры металлического расплава неизбежно возникает перепад концентрации растворенного компонента сплава. Металлический расплав подвергается перераспределению — интеграции — перераспределению — и снова интеграции. Это также является весьма эффективным процессом легирования. Некоторые металлические фазы и соединения с высокой температурой плавления вновь агрегируются и растут, а мелкие примеси накапливаются и увеличиваются в размерах, что благоприятно сказывается на фильтрации и улавливании. Это также можно объяснить изменениями концентрации фаз H, Al₂O₃, Fe и Ti до и после фильтрации. Особенно это заметно при двухступенчатой фильтрации или фильтрации с использованием толстых пластин с градиентом пор. Поэтому при одинаковых исходных условиях новая фильтрующая пластина из керамической пены демонстрирует высокую степень удаления примесей из алюминиевого расплава, разность статического давления до и после фильтрации со временем изменяется в большей степени, а содержание H в алюминиевом расплаве до и после фильтрации также значительно меняется. Конечно, чем мельче выбираются отверстия керамической пены, тем выше степень очистки алюминиевого расплава.