Керамический пористый фильтр для литья алюминия

12 марта Керамический пористый фильтр

Posted at 02:35h in Керамический пенофильтр by AdTech 0 Comments

0 Likes

Керамический пористый фильтр (CFF) уже более четырёх десятилетий применяются в литейной промышленности в промышленных масштабах для производства алюминиевых отливок высшего качества, предназначенных, в частности, для использования в аэрокосмической отрасли.

В последние годы керамические пористые фильтры стали играть всё более важную роль в физической очистке металлов в черной и цветной металлургии.
Наибольший объем этого фильтрующего материала потребляется в цветной металлургии, особенно в алюминиевом литейном производстве.
В 1992 году Обри и Доре сообщили, что с помощью CFF было очищено восемь миллионов метрических тонн алюминия, а это означает, что около 50 процентов всего алюминия, произведенного в мире в том году, было очищено с помощью этого фильтрующего материала.

В настоящее время пористая керамика широко используется в качестве материала для фильтрации жидкостей в условиях высоких температур.
Широко признано, что благодаря своим структурным свойствам CFF способны удалять из расплавов как экзогенные, так и эндогенные включения, а также обладают низким сопротивлением потоку и высокой эффективностью фильтрации частиц размером более 10–20 микрон.

Конструкция керамического пористого фильтра обеспечивает уникальные, извилистый путь прохождения расплава, который улавливает включения и позволяет чистому металлу с ровным потоком поступать в полость формы. Фильтры CFF общепризнаны как лучшие фильтры для литья. Их основными преимуществами являются: высокая эффективность фильтрации, снижение турбулентности, огнеупорность и стойкость к эрозии, что позволяет использовать их в самых сложных условиях литья.

Проницаемость является важным параметром для определения характеристик CFF, поскольку необходимо прогнозировать расход, достижимый при заданном перепаде давления, или уметь рассчитывать перепад давления, необходимый для достижения определенного расхода. Взаимосвязь между этими величинами можно выразить в виде функции расхода жидкости и свойств среды; она получается путем аппроксимации экспериментальных данных с помощью уравнений проницаемости.

Керамический пористый фильтр обладают целым рядом привлекательных свойств, таких как высокая пористость, термостойкость и т. д., поэтому они нашли широкое применение в области литейной стали и чугуна.

В пористом керамическом фильтре в качестве заполнителей используется огнеупорное сырье, которое сочетается с керамическим фильтрующим материалом, полученным путем высокотемпературного спекания с использованием связующих веществ. Структура фильтра характеризуется наличием большого количества как естественных, так и контролируемых пор.
Помимо таких свойств, как термостойкость и коррозионная стойкость, он также отличается однородным размером пор и высокой воздухопроницаемостью, благодаря чему может широко применяться в качестве фильтра в алюминиевой литейной промышленности.

В процессе производства алюминиевых отливок механизм фильтрации расплавленного алюминия основывается главным образом на инерционном столкновении, диффузии и перехвате.
Инерционное столкновение: Частицы примесей в жидкости, протекающей через микропоры пористого керамического фильтрующего элемента, задерживаются в результате соприкосновения со стенками микропор под действием инерции. Сила инерционного удара пропорциональна квадрату диаметра частиц примесей и обратно пропорциональна скорости потока и вязкости жидкости.
Диффузия: Частицы примесей выходят из линии тока под действием броуновского движения и соприкасаются со стенкой микропористого канала, в результате чего они улавливаются. Диффузионное улавливание обратно пропорционально скорости потока и вязкости жидкости.
Удержание: Частицы загрязнений задерживаются благодаря тому, что поры имеют размеры, превышающие размеры микропор, что относится к категории поверхностной фильтрации. Степень задержки зависит исключительно от размера частиц загрязнений и не зависит от скорости потока и вязкости жидкости.