6. Filtro de espuma cer\u00e1mica seg\u00fan cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el filtro se ha cocido a una temperatura comprendida entre 1200 \u00b0C y 1300 \u00b0C.<\/p>\n
7. Filtro de espuma cer\u00e1mica seg\u00fan cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el filtro tiene un espesor de 15 mm o menos.<\/p>\n
8. M\u00e9todo para fabricar un filtro de espuma cer\u00e1mica en el que se impregna una espuma org\u00e1nica con una suspensi\u00f3n acuosa de cer\u00e1mica, y la espuma impregnada se seca y se cuece, caracterizado porque la suspensi\u00f3n acuosa contiene carburo de silicio, al\u00famina, sol de s\u00edlice coloidal y fibras de aluminosilicato, y la espuma impregnada y secada se cuece a una temperatura de al menos 1150 \u00b0C.<\/p>\n
9. Un m\u00e9todo seg\u00fan la reivindicaci\u00f3n 8, caracterizado porque la espuma impregnada y secada se cuece a una temperatura comprendida entre 1200 \u00b0C y 1300 \u00b0C.<\/p>\n
![\"](\"http:\/\/www.adtechamm.com\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/20.jpg\")
<\/p>\n
Descripci\u00f3n:
\nFILTROS DE ESPUMA CER\u00c1MICA<\/p>\n
La presente invenci\u00f3n se refiere a filtros de espuma cer\u00e1mica y, en particular, a filtros de espuma cer\u00e1mica para la filtraci\u00f3n de hierro fundido.<\/p>\n
Los filtros de espuma cer\u00e1mica se utilizan habitualmente para filtrar diversos metales fundidos, como el aluminio, el cobre y el hierro.<\/p>\n
Los filtros que se utilizaban originalmente para este fin eran principalmente espumas cer\u00e1micas aglomeradas con fosfato, pero debido al uso de un aglutinante fosf\u00e1tico, como el ortofosfato de aluminio, estos filtros presentan inconvenientes, sobre todo cuando se utilizan para filtrar hierro, ya que pueden carecer de la resistencia suficiente para su manipulaci\u00f3n al estar sometidos a las temperaturas de fundici\u00f3n del hierro fundido, a menos que tengan un grosor considerable, es decir, del orden de 20 mm o m\u00e1s. Adem\u00e1s, los aglutinantes fosfatados son indeseables por razones medioambientales, ya que a la temperatura a la que se cuecen los filtros durante su fabricaci\u00f3n desprenden pent\u00f3xido de f\u00f3sforo.<\/p>\n
Se ha descubierto ahora que se obtienen filtros mejorados para el hierro fundido si la espuma cer\u00e1mica se fabrica a partir de una composici\u00f3n que incluye carburo de silicio, al\u00famina, sol de s\u00edlice coloidal y una peque\u00f1a proporci\u00f3n de fibra de aluminosilicato.<\/p>\n
De acuerdo con la invenci\u00f3n, se proporciona un filtro de espuma cer\u00e1mica fabricado a partir de una composici\u00f3n que comprende carburo de silicio, al\u00famina, s\u00edlice derivada de un sol coloidal de s\u00edlice y fibras de aluminosilicato, y que ha sido cocido a una temperatura tal que el filtro presenta una matriz cer\u00e1mica en la que las fibras de aluminosilicato se encuentran pr\u00e1cticamente disueltas.<\/p>\n
El filtro de espuma cer\u00e1mica se fabrica preferiblemente a partir de una suspensi\u00f3n acuosa con un contenido en s\u00f3lidos que comprende entre el 20 y el 50% en peso de carburo de silicio, entre el 20 y el 50% en peso de al\u00famina, entre el 1,5 y el 5,0% en peso de s\u00edlice derivada de un sol de s\u00edlice coloidal y entre el 1 y el 3% en peso de fibras de aluminosilicato.<\/p>\n
El tama\u00f1o de las part\u00edculas de carburo de silicio es, preferiblemente, de 1 a 80 micras, y el tama\u00f1o de las part\u00edculas de al\u00famina es, preferiblemente, de 1 a 40 micras. Las fibras de aluminosilicato tienen, preferiblemente, una longitud de entre 60 micras y 3 mm. Existen en el mercado soles de s\u00edlice coloidal con un contenido de s\u00edlice comprendido entre el 30 y el 50% en peso. Por lo tanto, la suspensi\u00f3n acuosa utilizada para fabricar el filtro de la invenci\u00f3n contendr\u00e1 habitualmente entre un 5 y un 10% en peso de sol de s\u00edlice coloidal.<\/p>\n
El filtro de espuma cer\u00e1mica puede fabricarse mediante un m\u00e9todo conocido para la fabricaci\u00f3n de espuma cer\u00e1mica, en el que una espuma org\u00e1nica \u2014normalmente una espuma de poliuretano\u2014 se impregna con una suspensi\u00f3n acuosa de material cer\u00e1mico que contiene un aglutinante; se seca la espuma impregnada para eliminar el agua y se cuece la espuma impregnada seca para quemar la espuma org\u00e1nica y producir una espuma cer\u00e1mica. La producci\u00f3n de espumas cer\u00e1micas mediante este m\u00e9todo se describe en la patente estadounidense 3090094 y en las patentes brit\u00e1nicas 932862, 916784, 1004352, 1054421, 1377691, 1388911, 1388912 y 1388913.<\/p>\n
Durante su fabricaci\u00f3n, el filtro de espuma cer\u00e1mica de la invenci\u00f3n debe cocerse a una temperatura m\u00ednima de 1150 \u00b0C. Preferiblemente, la temperatura de cocci\u00f3n se sit\u00faa en el intervalo comprendido entre 1200 \u00b0C y 1300 \u00b0C.<\/p>\n
Por lo tanto, seg\u00fan otra caracter\u00edstica de la invenci\u00f3n, se proporciona un m\u00e9todo para fabricar un filtro de espuma cer\u00e1mica que comprende la formaci\u00f3n de una suspensi\u00f3n acuosa que contiene carburo de silicio, al\u00famina, un sol de s\u00edlice coloidal y fibras de aluminosilicato; impregnar una espuma org\u00e1nica con dicha suspensi\u00f3n; secar la espuma impregnada para eliminar el agua; y cocer la espuma impregnada y seca a una temperatura de al menos 1150 \u00b0C.<\/p>\n
Cuando se cuece el filtro, la s\u00edlice coloidal, las fibras de aluminosilicato y las part\u00edculas m\u00e1s finas de al\u00famina interact\u00faan para formar una matriz cer\u00e1mica que rodea el carburo de silicio y las part\u00edculas m\u00e1s gruesas de al\u00famina, y que presenta una fase aglutinante primaria de silicato de aluminio. La disoluci\u00f3n sustancial de las fibras de aluminosilicato en la matriz cer\u00e1mica puede demostrarse mediante el examen microsc\u00f3pico del filtro de espuma cer\u00e1mica con un microscopio electr\u00f3nico de barrido (SEM).<\/p>\n
La suspensi\u00f3n tambi\u00e9n puede contener otros aditivos para mejorar sus propiedades de aplicaci\u00f3n durante la impregnaci\u00f3n de la espuma org\u00e1nica. Entre dichos aditivos se encuentran, por ejemplo, agentes reol\u00f3gicos \u2014como la arcilla, la s\u00edlice pirog\u00e9nica o los espesantes org\u00e1nicos\u2014, aditivos para el recubrimiento \u2014como el alcohol polivin\u00edlico\u2014 y agentes antiespumantes.<\/p>\n
Si se desea, los filtros de la invenci\u00f3n pueden mejorarse a\u00fan m\u00e1s recubri\u00e9ndolos con material cer\u00e1mico adicional de la misma composici\u00f3n, tras el secado y antes de la cocci\u00f3n de la espuma org\u00e1nica impregnada. Cuando los filtros se recubren de esta manera, la masa de recubrimiento suele constituir entre el 5 y el 10 % en peso del filtro acabado.<\/p>\n
Los filtros de la invenci\u00f3n son m\u00e1s resistentes y menos quebradizos que los filtros de carburo de silicio aglomerados con fosfato y, al ser m\u00e1s resistentes, es posible utilizarlos en secciones m\u00e1s delgadas, es decir, del orden de 15 mm o menos.<\/p>\n
Los siguientes ejemplos servir\u00e1n para ilustrar la invenci\u00f3n. EJEMPLO 1<\/p>\n
Los filtros de espuma cer\u00e1mica aptos para la filtraci\u00f3n de hierro fundido se fabricaron de la siguiente manera:<\/p>\n
Se prepar\u00f3 una suspensi\u00f3n acuosa con la siguiente composici\u00f3n:<\/p>\n
Columnas=2> Columna 1: Columna 2: % en peso carburo de silicio (tama\u00f1o de part\u00edcula D50 = 25 micras) 47,00 alumino (tama\u00f1o de part\u00edcula D50 = 4 micras) 25,00 fibras de aluminosilicato (longitud 3 mm) 2,00 arcilla 3,00 s\u00edlice pirog\u00e9nica 2,50 agente espesante 0,05 alcohol polivin\u00edlico 3,25 sol de s\u00edlice coloidal (30% en peso de s\u00edlice) 5,50 agente antiespumante 0,10 agua 10,60
\nEl carburo de silicio, la al\u00famina, las fibras de aluminosilicato, la arcilla, la s\u00edlice pirog\u00e9nica y el espesante se mezclaron en un mezclador de polvos y se transfirieron a una mezcladora. Se a\u00f1adieron el alcohol polivin\u00edlico y el agente antiespumante, y se mezclaron los componentes. A continuaci\u00f3n, se a\u00f1adi\u00f3 el sol de s\u00edlice coloidal, seguido de agua suficiente para obtener una consistencia similar a la de una masa al seguir mezclando. Por \u00faltimo, se a\u00f1adi\u00f3 el resto del agua y se continu\u00f3 mezclando hasta obtener una suspensi\u00f3n.<\/p>\n
Se impregnaron con la suspensi\u00f3n piezas de espuma de poliuretano flexible reticulada de 50 x 50 x 22 mm y de 50 x 50 x 15 mm y, tras eliminar el exceso de suspensi\u00f3n, las piezas impregnadas se secaron a una temperatura de entre 180 y 190 \u00b0C durante 1 hora y, a continuaci\u00f3n, se calentaron a 1200 \u00b0C y se sometieron a cocci\u00f3n durante 1 hora a esa temperatura.<\/p>\n
Se midi\u00f3 la resistencia a la compresi\u00f3n de los filtros de 22 mm de espesor y se determin\u00f3 que era, de media, de 2,7 kg\/cm. Los filtros de espuma cer\u00e1mica a base de carburo de silicio aglomerados con fosfato disponibles en el mercado para la eliminaci\u00f3n de hierro, de las mismas dimensiones, presentaban una resistencia a la compresi\u00f3n media de 1,5 kg\/cm.<\/p>\n
Se sometieron a ensayo diez de los filtros de 15 mm de espesor para evaluar su idoneidad para filtrar hierro fundido mediante el impacto directo de hierro fundido gris a una temperatura de 1400 \u00b0C desde una altura de 500 mm, y todos los filtros superaron la prueba.<\/p>\n
En una prueba de impacto similar, 9 de cada 10 filtros de espuma cer\u00e1mica a base de carburo de silicio con aglutinante de fosfato, de las mismas dimensiones, fallaron. EJEMPLO 2<\/p>\n
Se fabricaron filtros de espuma cer\u00e1mica a partir de piezas de espuma de poliuretano flexible reticulada de 50 x 50 x 15 mm y de tres suspensiones acuosas diferentes, utilizando el m\u00e9todo descrito en el ejemplo 1.<\/p>\n
Las suspensiones presentaban la siguiente composici\u00f3n porcentual en peso: -<\/p>\n
Columnas=4> Encabezado col. 1: Cabecera col. 2: 1 Cabecera col. 3: 2 Cabecera col. 4: 3 carburo de silicio (tama\u00f1o de part\u00edcula D50 = 25 micras) 30,00 30,00 30,00 al\u00famina (tama\u00f1o de part\u00edcula D50 = 4 micras)43,00 42,00 42,00 Fibras de aluminosilicato (longitud media 150 micras) - - 1,00 Andalusita - 1,00 - Arcilla 3,00 3,00 3,00 S\u00edlice pirog\u00e9nica 2,00 2,00 2,00 agente espesante 0,05 0,05 0,05 alcohol polivin\u00edlico 3,00 3,00 3,00 agente antiespumante 0,15 0,15 0,15 sol de s\u00edlice coloidal (30% en peso de s\u00edlice) 10,00 10,00 10,00 agua 8,80 8,80 8,80
\nLos filtros fabricados a partir de la suspensi\u00f3n 1, que no conten\u00eda fibras de aluminosilicato, presentaban una resistencia media a la compresi\u00f3n de 1,44 kg\/cm; los filtros fabricados a partir de la suspensi\u00f3n 2, que conten\u00eda andalusita \u2014un silicato de aluminio en forma de part\u00edculas\u2014 en lugar de fibras de aluminosilicato, presentaban una resistencia media a la compresi\u00f3n de 1,10 kg\/cm\u00b2; y los filtros que conten\u00edan fibras de aluminosilicato seg\u00fan la invenci\u00f3n, fabricados a partir de la suspensi\u00f3n 3, ten\u00edan una resistencia media a la compresi\u00f3n de 1,65 kg\/cm\u00b2.<\/p>\n
Los filtros de la suspensi\u00f3n 3 eran 15% m\u00e1s resistentes que los de la suspensi\u00f3n 1 y 50% m\u00e1s resistentes que los de la suspensi\u00f3n 2.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
A ceramic foam filter from AdTech 1. A ceramic foam filter characterised in that the filter is formed from a composition comprising silicon carbide, alumina, silica derived from colloidal silica sol and alumino-silicate fibres and has been fired at such a temperature that the filter…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":2877,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[52],"tags":[],"yoast_head":"\n