مرشح الرغوة الخزفي من شركة Kiez Technology

17 سبتمبر مرشح الرغوة الخزفي من شركة Kiez Technology

مرشح الرغوة الخزفي من شركة Kiez Technology

يتعلق هذا الاختراع بطرق تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية (PCF) المستخدمة في تنقية الألومنيوم السائل وسبائكه. ويمكن استخدامها في مجال المعادن والمسابك.

طريقة معروفة لتصنيع السيراميك الرغوي المستخدم في تكرير المعادن، وتشمل تشريب المواد المسامية بملاط سيراميكي بالتركيبة التالية، بالوزن: %: دونيت مطحون ناعم، أو فورستيريت، أو مزيج من منتجات الفورستيريت (60-80)، ومزيج مطحون ناعم من البيريكلاز أو مزيج من منتجات البيريكلاز والطين بنسبة 80: 20-90: 10-20: 40. في هذه الحالة، يتم حرق الرغوة الخزفية عند درجات حرارة تتراوح بين 1200 و1750 درجة مئوية، ولم يتم تحديد مدة الحرق.

ومن عيوب هذه الطريقة ارتفاع تكاليف الطاقة اللازمة لتنفيذها.
طريقة معروفة لتصنيع رغوة خزفية ترشيحية، تتضمن تشريب الرغوة العضوية بملاط خزفي، يحتوي، بالوزن، على: %: غبار ألومينوسيليكات من أجهزة الترسيب الكهروستاتيكية القائمة على Al₂O₃ (30-90)، وحمأة المغنسيت (0.5-20)، K₂O (2-8)، SiO₂ (4-40)، خبث معدني دقيق أو خليط من أملاح الحديد (II) و(III) والغاليوم – والباقي.
يتم تجفيف القوالب الأولية المصنوعة من الرغوة العضوية المشبعة بمادة مزلقة عند درجة حرارة تتراوح بين 250 و300 درجة مئوية، ثم يتم تحميصها عند درجات حرارة تتراوح بين 1200 و1600 درجة مئوية.
لم يتم ذكر مدة عمليات التجفيف والحرق.

ومن عيوب هذه الطريقة التركيب متعدد المكونات للمزيج اللزج وارتفاع تكاليف الطاقة اللازمة لتنفيذها.
أقرب ما يكون إلى الاختراع هو طريقة لإنتاج سيراميك رغوي مرشح للتنظيف، بما في ذلك الألومنيوم وسبائك الألومنيوم، من شوائب الخبث، وتشمل هذه الطريقة تشريب شبكة ثلاثية الأبعاد من البولي يوريثان بملاط، وإزالة الفائض منها، وتجفيف العينات عند درجات حرارة تتراوح بين 18 و25 درجة مئوية لمدة 6-8 ساعات، ثم عند درجات حرارة تتراوح بين 100 و150 درجة مئوية لمدة تصل إلى ساعتين، ثم التبريد السريع عند درجات حرارة تتراوح بين 450 و500 درجة مئوية لمدة تصل إلى 3 ساعات.
يتكون الملاط وفقًا لهذه الطريقة من المكونات التالية، بالوزن (%): زجاج سائل عالي المرونة (50-75)، هيدروكسيد الألومنيوم (20-40)، أسمنت عالي الألومينا أو الكوراندوم بنسبة تصل إلى 30، كربوهيدرات صناعية (3-5)، ماء صناعي بالكمية اللازمة للحصول على القوام الأمثل.

مرشح الرغوة الخزفي من شركة Kiez Technology
وتشمل عيوب هذه الطريقة: التركيب متعدد المكونات للخليط، وطول مدة عملية التجفيف، واستخدام مواد باهظة الثمن تعتمد على مادة Al₂O₃، والحاجة التقنية إلى طحن دقيق لجميع مكونات الخليط الجاف، والحاجة إلى إبقاء المنتج عند درجات حرارة تتراوح بين 450 و500 درجة مئوية لمدة 3 ساعات.

يتمثل الهدف من الحل المقترح في توسيع قاعدة المواد الخام المستخدمة في حشوات التعليق لإنتاج PCF من خلال استخدام مواد رخيصة الثمن وميسورة التكلفة – وهي النفايات الصناعية التي تتخذ شكل مسحوق ناعم من بقايا صب الفولاذ وقشور السيراميك الناتجة عن عملية الصب بالقالب الدقيق المصنوعة من الكوارتز.

التأثير: إنتاج ملاط قائم على الكوارتز، يوفر مادة PCF لمعالجة الألومنيوم المنصهر مع مقاومة كافية لتأثيرات درجة الحرارة، ولا يتغير حجمه عند التسخين، ويستبعد عملية التلبيد أثناء حرق المنتج النهائي، مما يحافظ على قابلية التشغيل أثناء التفاعل الكيميائي المحتمل بين SiO2 والألومنيوم المنصهر، ويقضي على الآثار الضارة للحديد على الألومنيوم المنصهر المعالج.

مرشح الرغوة الخزفي من شركة Kiez Technology
وتتحقق النتيجة التقنية من خلال ما يلي: في طريقة تصنيع السيراميك الرغوي المرشح، والتي تشمل تشريب شبكة ثلاثية الأبعاد من البولي يوريثان بملاط، وإزالة الفائض منه، وتجفيف العينات، والتسخين إلى 450-500 درجة مئوية، ويتم التجفيف عند درجة حرارة 65 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، وبعد احتراق قاعدة رغوة البولي يوريثان، تُطبق طبقات الملاط المتبقية، يلي ذلك تجفيف بين الطبقات لمدة 30 دقيقة عند درجة حرارة 65 درجة مئوية، ويُستخدم مسحوق ناعم من قوالب الأغلفة الخزفية المصنوعة من الصلب المصبوب كحشو للنماذج المصنوعة من الملاط القابل للصهر.

تتضمن خليط تصنيع المرشحات الرغوية الخزفية حشوًا من الكوارتز الطبيعي على شكل مسحوق ناعم (أقل من 50 ميكرون) من قشور فولاذية مصبوبة خزفيًّا وفقًا لطريقة الصب بالقالب، ويحتوي على الماء والزجاج السائل كمادة رابطة.

التركيب العنصري لقطع القذائف الخزفية المطحونة ناعماً، والذي تم تحديده عن طريق تحليل الأشعة السينية بالمجهر المجهري باستخدام مطياف تشتت الطاقة.

وتكمن خصوصية مسحوق القذائف الخزفية المطحون بدقة في أنه يتمتع بتركيب عنصري مستقر، وهو ما تضمنه ثبات المواد المستخدمة وفقًا لتقنية LVM، وبما أنه يحتوي على الصيغة الكيميائية SiO₂، فإنه لا يكون عمليًّا عرضة للتحولات البوليمورفية. وقد تم بالفعل تمريرها جميعًا عبر رمل المارشاليت والكوارتز عند صب الفولاذ باستخدام تقنية LVM عند درجات حرارة صب تتراوح بين 1550 و1630 درجة مئوية في قوالب مُسخَّنة إلى 900 درجة مئوية.

مرشح الرغوة الخزفي من شركة Kiez Technology
وفي هذا الصدد، لا ينبغي أن يتسبب التسخين اللاحق لمسحوق القذائف الخزفية المطحون ناعماً في حدوث تغيرات في الحجم أو الإجهاد أو ظهور تشققات في المنتجات المصنوعة منه. وللسبب نفسه، لا تحتاج منتجات PCF النهائية إلى الحرق، وتقتصر معالجتها في درجات الحرارة العالية على حرق قاعدة رغوة البولي يوريثان عند درجات حرارة تتراوح بين 450 و500 درجة مئوية. ولا يلزم التعرض لهذه الدرجة من الحرارة، حيث يتم إزالة إطار رغوة البولي يوريثان بمجرد الوصول إلى درجة حرارة 500 درجة مئوية.

لا يمكن أخذ التفاعل الكيميائي المحتمل بين SiO₂ والألومنيوم الموجود في المادة المنصهرة قيد المعالجة في الحسبان، لأن عملية اختزال السيليكون من أكسيد الألومنيوم تستغرق وقتًا أطول بكثير من الوقت الذي يستغرقه ملء القالب عبر عملية الصب بالضغط (PCF).

إن النسبة الكتلية الضئيلة للحديد الموجودة في الغبار الناعم الناتج عن طحن القشور الخزفية لشبكة LAN الفولاذية لا تؤثر سلبًا على ذوبان الألومنيوم عند ترشيحه عبر مرشح PCF.

بالإضافة إلى ما سبق، فإن استخدام قشور السيراميك المطحونة ناعماً في تكنولوجيا إنتاج PCF يسهم في تطوير الحفاظ على الموارد في صناعة الصب، وتقنيات إعادة تدوير النفايات الصناعية، وقاعدة المواد الخام لتقنيات الصب والمعادن.

تتميز قذائف السيراميك المصنوعة من شبكة LAN الفولاذية، والمستخدمة كحشو ملاط، بالخصائص التالية: الكثافة الظاهرية 2350-2360 كجم/م³؛ الرطوبة 2-3%؛ الرقم الهيدروجيني (pH) = 6؛ التغير في الكتلة أثناء التلدين 1%؛ القدرة على امتصاص الرطوبة 0.5-1%. تنتمي هذه المادة إلى الفئة الرابعة من فئات المخاطر.

تم الحصول على مسحوق ناعم التشتت من حطام قذائف خزفية لـ«LAN» الفولاذية باستخدام عمليات التكسير والطحن. تم تكسير قطع قذائف السيراميك التي يبلغ حجمها الأولي 20-50 ملم في كسارة فكية إلى حجم أقصى يبلغ 10 ملم. بعد ذلك، تم تكسير المادة في آلة التآكل الاهتزازية IVCh-3 إلى الحجم المحدد بـ 50 ميكرون وفقًا لما أعلنه مصنع الجهاز.

مرشح رغوي خزفي تم تحضير إطار بأبعاد 50 × 50 × 22 ملم من مادة خلوية عالية المسامية (HPLM) من النوع PPU-EF (رغوة البولي يوريثان المرنة) [4]، حيث يبلغ عدد المسام لكل بوصة من السطح (PPI) 10.

تم تحضير الملاط عن طريق خلط مسحوق قذائف خزفية مطحونة، والزجاج السائل، والماء بالنسب الموضحة في الجدول 2. وقد استُخدم الزجاج السائل بكثافة تبلغ 1450 كجم/م³.

تم غمر إطار من رغوة البولي يوريثان في ملاط تكوينه بكثافة تتراوح بين 1700 و1750 كجم/م³، وتُرك لينقع. ثم أُزيل الملاط الزائد باستخدام أسطوانة دحرجة.
تم تجفيف قطعة العمل عند درجة حرارة 65 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة في مجفف مختبري. ثم وُضعت القطعة، وهي لا تزال دافئة، في فرن موفلي مقاوم تم تسخينه إلى درجة حرارة لا تتجاوز 200 درجة مئوية، مع رفع درجة الحرارة تدريجيًّا إلى 450-500 درجة مئوية لحرق هيكل جهاز HPLC.
ليس من الضروري تعريض القطعة الخام في الفرن لهذه الدرجات من الحرارة، حيث يتم إخراج الإطار من وحدة HPLC بالكامل عند بلوغ درجة الحرارة 500 درجة مئوية.
بعد إخراج القالب الأولي من الفرن وتبريده في الهواء حتى يصل إلى درجة حرارة الغرفة، تم غمر الإطار الخزفي الناتج.
تُركت الملاط لتصريف السوائل، ثم تم ضخ هواء مضغوط منخفض الضغط لفتح المسام.

ثم جُففت القالب الأولي عند درجة حرارة 65 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة في مجفف مختبري.
وبعد ذلك، تكررت عمليات تطبيق المعلق والتجفيف بالنسبة للطبقة الثانية من طبقات التعزيز والطبقات اللاحقة.

مقالات ذات صلة:

كيفية صنع مرشح رغوي خزفي مرشح رغوي خزفي للألمنيوم عملية تصنيع مرشحات الرغوة الخزفية مرشح رغوي خزفي من شركة AdTech لوحة ترشيح خزفية من رغوة الألومينا لتنقية الألومنيوم المنصهر ما هو مرشح الرغوة الخزفية؟ تقنية الصب باستخدام طلاء نيتريد البورون مرشحات الرغوة الخزفية المستخدمة في صب الألومنيوم يضمن مرشح الرغوة الخزفي من «باسارغاد» درجة عالية من نقاء سبائك الألومنيوم المستخدمة في الصب مقدمة عن مرشح الرغوة الخزفي المصنوع من الألومينا مقدمة عن مرشح الرغوة الخزفي المصنوع من الألومينا مرشح رغوي اقتصادي من سيراميك الألومينا المسامي مرشحات الرغوة الخزفية في ورشة الصب مواصفات منتج مرشح الرغوة الخزفي «إسباتغورو» / المواصفات الفنية