ترشيح المعادن المنصهرة باستخدام مرشح رغوي خزفي

3 سبتمبر ترشيح المعادن المنصهرة باستخدام مرشح رغوي خزفي

Posted at 08:07h in مرشح رغوي خزفي by تقنيات الإعلانات 0 Comments

0 Likes

ترشيح المعادن المنصهرة باستخدام مرشح رغوي خزفي

يتطلب تصنيع سبائك وقضبان الألومنيوم المستخدمة في إنتاج منتجات الألومنيوم عالية الجودة أن يكون الألومنيوم المنصهر خاليًا نسبيًا من الشوائب، مثل المواد الصلبة غير القابلة للذوبان أو الشوائب السائلة غير القابلة للامتزاج.
وهذا أمر ضروري لضمان أن تستوفي السبائك أو القضبان، بعد مرورها بمراحل إنتاج إضافية، المتطلبات الصارمة الخاصة بالمنتجات عالية الجودة.
مثل مواد التغليف الصلبة والمرنة، والمنتجات المخصصة لصناعة الطيران (المقاطع المبثوقة، والصفائح المعدنية الرقيقة والسميكة، والمطروقات)، والمنتجات الليثوغرافية، وأنابيب التبريد لصناعة السيارات، والتشطيبات اللامعة.
في عملية تصنيع الألومنيوم المنصهر، تتشكل شوائب أو شوائب غير قابلة للذوبان خلال جميع مراحل استخراج المعدن من الخام، وعملية التقادم، وخلط السبائك، والصب.

في عملية الاختزال الإلكتروليتي الأولي للشوائب والشوائب الدخيلة، تتشكل الألومينا غير القابلة للذوبان، وكربيدات الألومنيوم، وفلوريد الصوديوم والألومنيوم من حوض الإلكتروليت، بالإضافة إلى قشرة الألومينا جاما.
خلال مراحل التعتيق في الفرن وعملية صناعة السبائك، تتشكل الشوائب والشوائب الداخلية على شكل سبينيل الألومينا-المغنيسيوم، وأكسيد المغنيسيوم، وقشور الألومينا جاما، ومخلفات الفرن. وأثناء نقل المعدن أثناء الصب، تشكل الشوائب والشوائب الداخلية أملاح الكلوريد، وكتل بوريد التيتانيوم، والمواد المقاومة للحرارة المتدمرة، وقشور الألومينا غاما.

يُنصح باستخدام مرشح الرغوة الخزفية لترشيح المعدن المنصهر لإزالة الشوائب عن طريق الترشيح في المرحلة التكنولوجية الأخيرة قبل تصلب الألومنيوم المنصهر ليصبح سبيكة أو قضيبًا.

تم تطوير مرشحات الرغوة الخزفية لترشيح المعادن المنصهرة لاستخدامها في مسابك الألومنيوم في أوائل السبعينيات من القرن الماضي، حيث تم أول تطبيق صناعي لهذه التكنولوجيا في عام 1974 في تصنيع السبائك المسطحة المستخدمة في إنتاج مواد الدرفلة الرقيقة والسميكة.
تُستخدم مرشحات الرغوة الخزفية لترشيح المعادن المنصهرة كمرشحات متجانسة قابلة للاستبدال ومخصصة للاستخدام مرة واحدة في عملية صب واحدة.
يتراوح حجم مسام المرشح بين 4 و28 مسامًا لكل سنتيمتر (10 إلى 70 مسامًا لكل بوصة طولية)، وهو ما يعادل قطر مسام يتراوح تقريبًا بين 0.036 و0.26 سنتيمتر. عادةً ما تُصنع المرشحات الرغوية الخزفية بمقطع عرضي مربع بأبعاد تتراوح من 22.86 سم × 22. 86 سم × 5.08 سم إلى 66.04 سم × 66.04 سم × 5.08 سم مع حافة مشطوفة بزاوية 17 درجة لتناسب وعاء الترشيح المقاوم للحرارة.
يتم تثبيت سدادة من الورق الليفي على الحافة المشطوفة لتوفير حمل ضغط جانبي يثبت المرشح داخل وعاء الترشيح ويمنع المعدن من الالتفاف حول حافة المرشح.
يبلغ سمك المادة الليفية للسدادة عادةً حوالي 0.317-0.476 سم، وتتكون عادةً من ألياف سيليكاتية.
غالبًا ما يُضاف الفيرميكوليت إلى مادة الختم، حيث يتوسع عند تسخينه لزيادة ضغط الختم.
تتراوح المدة المعتادة للاستخدام في الألومنيوم المنصهر بين 30 و120 دقيقة.

ينبغي أن يبدو استخدام مادة حبيبية من أكسيد الألومنيوم في مرشح رغوي خزفي خيارًا بديهيًا لأي شخص متمرس في مجال المواد المقاومة للحرارة المستخدمة لاحتواء الألومنيوم المنصهر وسبائكه.
يُعد الألومينا خاملًا كيميائيًا نسبيًا في الألومنيوم المنصهر وسبائكه الشائعة، بما في ذلك السبائك التي تحتوي على المغنيسيوم.
كما يُستخدم على نطاق واسع كمواد حبيبية في المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في الأفران، سواء لأغراض الصهر أو لاحتواء سبائك الألومنيوم المنصهرة.
بالإضافة إلى ذلك، قبل ظهور المرشحات الرغوية الخزفية القابلة للاستبدال والمخصصة لتصفية الألومنيوم المنصهر، كانت تُستخدم مرشحات تحتوي على حشو من الألومينا الرقائقي.
مرشح رغوي خزفي تتكون الحاويات المملوءة من أوعية كبيرة مُدفأة تحتوي على حبيبات غير مترابطة من الألومينا الرقائقية، وتُستخدم في عمليات الصب المتكررة على مدى عدة أيام أو حتى أسابيع.
إن التعرض المطول للمعدن المنصهر مع المواد المتكتلة غير المرتبطة، كما هو الحال في المرشحات التي تحتوي على مواد حشو ومواد مقاومة للحرارة، يتطلب استخدام مادة حبيبية خاملة كيميائيًا مثل أكسيد الألومنيوم.

ومع ذلك، يتميز الألومينا بمعامل تمدد حراري خطي مرتفع نسبيًا (8,0 × 10⁻⁶ / °C)، كما أن الأشكال المتجانسة من الألومينا، مثل المرشحات الرغوية الخزفية، تتمتع بمقاومة حرارية منخفضة بسبب الضغوط الحرارية العالية الناتجة عن تضافر التدرجات الحرارية التي تنتج عن التسخين غير المتساوي ومعامل التمدد الحراري المرتفع. أثناء التسخين المسبق والتلامس الأولي مع المادة المنصهرة.