Descripción general de la espuma cerámica para filtros de fundición

9 de octubre Espuma cerámica para filtros de fundición

Posted at 06:17h in Filtro de espuma cerámica by AdTech 0 Comments

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Descripción general de la espuma cerámica para filtros de fundición

En los últimos años, los filtros cerámicos porosos (PCF), con una porosidad de hasta 90% y un tamaño de poro de entre 0,5 y 5,0 mm, se utilizan ampliamente en el extranjero en los sectores de la fundición y la siderurgia.
El uso de la espuma cerámica Foundry Filter aumenta la pureza de los productos y reduce la cantidad de desechos, incrementa el rendimiento del metal y contribuye al ahorro energético, aumenta la productividad de la fundición por unidad de superficie del molde, mejora las propiedades y la calidad del metal.
Los PCF, que pertenecen al grupo de filtros de fundición con superficie de filtrado interna, presentan un conjunto de propiedades necesarias para filtrar hierro fundido, acero y aleaciones de alta temperatura: peso reducido, superficie de alto rendimiento, recorrido tortuoso del flujo de metal, baja pérdida de presión y propiedades térmicas y mecánicas aceptables. Debido a su estructura, a diferencia de los filtros bidimensionales (rejillas cerámicas, varillas, mallas de fibra de vidrio con diversos recubrimientos y otros), pueden retener las inclusiones de tamaño micrométrico.

Se sabe que, debido a las escorias viscosas de magnesita y silicato —un subproducto de la globalización del grafito—, el sistema de canalización y los sistemas de escoria para el hierro fundido nodular son entre un 50 y un 100% más largos y pesados de lo habitual.
Por lo tanto, la relación entre la masa de la pieza fundida y la masa del metal presente en el molde durante la fundición de hierro nodular es de solo 50-60%.
Incluso cuando se utilizan sistemas de colada complejos, los rechazos de fundición debidos a inclusiones no metálicas pueden oscilar entre 3 y 10%, y en algunos casos alcanzar los 35% (por ejemplo, en la fabricación de piezas para la industria de la automoción, donde se exigen requisitos especialmente estrictos a las piezas fundidas). Cuando el mecanizado revela un defecto adicional. Por lo tanto, el rendimiento medio de la fundición se sitúa, de media, entre el 45 y el 55%.

En la fundición de hierro gris hay menos inclusiones no metálicas, pero las escorias del horno y de la cuchara de colada suelen introducirse junto con el metal fundido en el molde, lo que aumenta la cantidad de chatarra.

La rápida implantación de la tecnología de filtración de metales en el sector de la fundición en el extranjero se debe principalmente a una mejora significativa de la calidad de las piezas fundidas y a un aumento de la productividad a unos costes relativamente bajos. El uso de filtros de espuma cerámica en la producción de piezas de fundición de hierro fundido permite reducir el tamaño del sistema de colada y la escoria, disminuir significativamente el contenido de inclusiones no metálicas y aumentar el rendimiento de la fundición hasta un 60-80%.

La espuma cerámica para filtros de fundición tiene un aspecto similar al de una esponja; se obtiene impregnando espuma orgánica (por ejemplo, poliuretano espumado) con una pasta cerámica, eliminando el exceso mediante compresión y, a continuación, secando y calcinando la base orgánica en el horno. En la mayoría de los casos, la cocción contribuye a la sinterización de la cerámica.

En la actualidad, se han desarrollado diversos PCF con propiedades que satisfacen los requisitos de fundición de la mayoría de los metales y aleaciones no ferrosas. Desde hace muchos años, se utiliza óxido de aluminio sobre un aglutinante de fosfato y materiales del sistema Cr₂O₃-Al₂O₃ para filtrar el aluminio. En algunos casos, sinterizados Espuma cerámica para filtros de fundición sin aglutinante se han utilizado con éxito para la fundición de aleaciones de aluminio de alta actividad.
Los aglutinantes de fosfato también se utilizan para filtrar metales no ferrosos y sus aleaciones con un punto de fusión bajo: latón, bronce, zinc, estaño, cobre, etc.

Los metales ferrosos y sus aleaciones presentan una mayor actividad química y una temperatura de fundición más elevada que los metales no ferrosos, por lo que fue necesario desarrollar tecnología y crear nuevos filtros de espuma cerámica para altas temperaturas con una mayor resistencia química, en particular los de carburo de silicio.

Los filtros gruesos, con una porosidad de 4 poros por cada 1 cm, se utilizan, por regla general, para la fundición de hierro nodular y para la fabricación de piezas de fundición de gran tamaño.
Para el refinado de fundición gris se recomiendan filtros con una porosidad de 8 poros por 1 cm y, por último, filtros finos con una porosidad de 12 poros por 1 cm para la fundición de hierro maleable.