Эффективность фильтрации керамической пены для удаления включений из расплавленного алюминия в основном зависит от шероховатости отверстий, образованных в агрегированном сетчатом элементе, и от конфигурации самого сетчатого элемента. Поэтому, в частности, для удаления мелких частиц включений размером примерно от 10 до 25 мкм агрегированный сетчатый элемент должен иметь 2 или более ячеек на линейный дюйм.
Производство фильтров из расплавленного алюминия
Для изготовления фильтров для расплавленного алюминия наполнители, такие как керамика, формуют в форму конечного изделия и обжигают для получения сетчатого элемента из наполнителя. Затем сетчатый элемент из наполнителей пропитывают одним или несколькими из вышеупомянутых покрывающих составов для нанесения покрытия на его поверхность. При использовании связующего вещества сетчатый элемент последовательно пропитывают сначала связующим веществом, а затем покрывающим составом. В качестве альтернативы его пропитывают смесью покрывающего состава и связующего вещества.
В любом случае, ввиду исходных физических свойств покрывающего состава и клея, пропиточный материал, используемый для пропитки сетчатого элемента, обладает относительно высокой вязкостью. Чем выше вязкость пропиточного материала и чем мельче ячейки сетчатого элемента, тем сложнее становится процесс нанесения покрытия.
В частности, на самом деле необходимо полностью покрыть не только наружную поверхность сетчатого элемента, но и внутреннюю поверхность его отверстия. Даже если эти поверхности расположены в центре сетчатого элемента, полностью покрыть всю поверхность сетчатого элемента невозможно.
Поэтому при нанесении традиционного покрытия на фильтр из керамической пены с расплавленным алюминием эффективность покрытия по отношению ко всей поверхности сетчатого элемента оказывается низкой, в результате чего внутренний фильтр демонстрирует низкую эффективность удаления примесей в каждом фильтрующем блоке. Такая низкая эффективность удаления примесей может препятствовать применению внутреннего фильтра в фильтрация расплавленного алюминия.
Когда сетчатый элемент покрывают карбонатом силиката натрия для формирования внутреннего фильтра, получаемый фильтр обладает тем преимуществом, что его можно намотать даже без использования какого-либо клея. Силикат наносится непосредственно на поверхность сетчатого элемента, что обеспечивает прочное сцепление между покрывающим составом и поверхностью сетчатого элемента, благодаря чему он выдерживает ударную нагрузку и силу сцепления потока расплавленного алюминия. Даже если сетчатый элемент имеет две или более ячеек на линейный дюйм, такой состав, как силикат натрия, может обеспечить достаточное покрытие. Кроме того, благодаря расположению центра внутренней поверхности отверстия, образованного на сетчатом элементе из агрегата, или центру всей поверхности самого сетчатого элемента из агрегата, повышается скорость удаления включений на единицу объема фильтра и на единицу веса фильтра. В частности, керамические пенофильтры для расплавленного алюминия позволяют значительно повысить скорость удаления мелких частиц включений размером примерно от 10 до 25 мкм.