Метод фильтрации расплавленного алюминия

Метод фильтрации расплавленного алюминия заключается, главным образом, в пропускании алюминиевого расплава через керамический фильтр с целью отделения твердых включений, находящихся во взвешенном состоянии в расплаве. Данный метод в основном позволяет удалить включения из расплава и практически не влияет на удаление водорода. Поэтому на практике метод фильтрации расплавленного алюминия часто сочетается с методом продувки.

Метод выдувания, также известный как метод всплывания пузырьков, представляет собой процесс очистки расплава алюминия, разработанный в 1970-х годах, который особенно эффективен для удаления водорода. В расплав алюминия вводится инертный газ (например, азот, аргон и т. д.) для образования пузырьков. Водород, содержащийся в расплаве, под действием разницы парциальных давлений диффундирует в эти пузырьки и удаляется вместе с поднимающимися пузырьками, что позволяет достичь цели дегазации. В процессе флотации пузырьки также могут поглощать некоторые окисленные включения, что способствует удалению примесей.

По мере повышения требований к чистоте расплава технологии удаления водорода совершенствовались и развивались: от первоначальной однотрубной инжекции до многоотверстной продувочной головки и до современного ротационного сопла. С 1980-х годов метод продувки с помощью ротационного сопла стал основной тенденцией развития передовых технологий очистки алюминия за рубежом. Например, в режиме реального времени система дегазации Компания Adtech использует метод введения инертного газа с помощью вращающихся сопел. Оборудование оснащено двумя графитовыми газовыми вращающимися соплами. Газ образует мелкие диспергированные пузырьки, проходя через ротор сопла. Одновременно, благодаря перемешиванию расплава ротором, пузырьки равномерно распределяются по всему расплаву, что увеличивает площадь контакта газа с жидкостью, удлиняет путь прохождения и время пребывания пузырьков в жидком алюминии, увеличивает объём газа, поглощаемого расплавом, а оксидные включения всплывают на поверхность расплава, что позволяет добиться очищающего эффекта дегазации и удаления примесей. Эффективность удаления водорода при использовании данного метода примерно в три раза превышает эффективность метода однотрубного впрыска.

Существует множество видов фильтрации, и лучшими из них являются корундовая фильтрующая трубка и пенокерамическая фильтрующая пластина. Корундовая фильтрующая трубка обладает высокой эффективностью фильтрации, но она дорогая и неудобна в использовании. Пенокерамическая фильтрующая пластина — это новый тип керамического фильтрующего материала, разработанный в последние годы. Её преимуществами являются простота использования, хороший эффект фильтрации и низкая цена. Она широко используется во всём мире. Расплав алюминиевого сплава 50% и выше в развитых странах фильтруется с помощью пенокерамических фильтров. В настоящее время широко применяется технология коробчатых пенокерамических фильтров. Это Фильтрующий блок CFF с системой газового подогрева крышки. Когда жидкий алюминий проходит через фильтрующую пластину, включения в расплаве проходят через механический барьер фильтра, где они удаляются и отделяются. Точность фильтрации может составлять 2 мкм, а эффективность фильтрации может достигать 99%.