Керамический пенопластовый фильтр
Расплавленная алюминиевая фильтрационная коробка представляет собой камеру с рефрактерной подкладкой, интегрированной в путь потока расплавленного металла (обычно между печью и литейной блоком). Его основной компонент - этоКерамический пенопластовый фильтр (CFF), пористая керамическая пластина, предназначенная для физической ловушки неметаллических включений (примесей), когда через него выливается расплавленное алюминий.
Эта система является критически важной и стандартной технологией в современных алюминиевых литейных заводах и катушках для производства высококачественных, без дефектов.
Цель и почему это необходимо
Расплавленный алюминий всегда содержит твердые примеси, называемыевключенияПолем К ним относятся:
- Оксиды:(Al₂o₃) от окисления поверхности во время плавления и переноса.
- Spinel:Сложные оксиды, часто содержащие магний.
- Карбиды:От подкладок или инструментов.
- Рефрактерные частицы:Эрозия от печи и впадины.
- Кластеры:Агломерации этих частиц.
Если не удалены, эти включения приводят к:
- Плохая поверхность.
- Снижение механических свойств (прочность, пластичность).
- Пористость и дефекты в конечных продуктах.
- Катастрофический сбой в приложениях с высокой интеграцией, таких как аэрокосмическая или автомобильная деталь.
Коробка CFF является наиболее эффективным и широко используемым методом для удаления этих включений.
Ключевые компоненты системы фильтрации
Типичная система состоит из трех основных частей:
1. Фельтруя коробка (или фильтр кассы):
- Надежная стальная коробка, сильно выровненная с огнеупорным цементом или предварительным рефрактерным панелями.
- Разработано для удержания расплавленного алюминия и выдерживания теплового шока и химической коррозии.
- Имеет впускной скважин (где входит металл) и выпускной скважины (где фильтрованные металлические выходы).
- Часто включает в себя систему отопления (газ или электричество), чтобы предотвратить заморозку металла.
2. Керамический пенопластовый фильтр (CFF):
Сердце системы. Это трехмерная структура пены с открытыми клетками, изготовленная из таких материалов, как:
- Ароминация (al₂o₃)
- Циркония (Zro₂)
- Карбид кремния (sic)
Характеризуется егоПоры на дюйм (PPI):
- 10-20 ppi:Грубая фильтрация для грубых приложений.
- 30-50 ppi:Наиболее распространенный диапазон для общего кастинга (например, экструзионные заготовки, литейные слитки).
- 50-80 ppi:Прекрасная фильтрация для высококачественных продуктов, таких как аэрокосмический лист, фольга и критические отливки.
Фильтры хрупкие и должны быть осторожно обработаны перед использованием.
3. Прокладка фильтра и система герметизации:
- Высокотемпературная прокладка керамической бумаги расположена между фильтром и ящиком.
- Аудержанный лучили рефрактерный зажим используется для нажатия фильтра вниз на эту прокладку, создавая уплотнение, которое силывсерасплавленный металл протекает через фильтр, а не вокруг него.
Как это работает: процесс фильтрации
Процесс в первую очередьГлубокая кровать фильтрация, с участием двух основных механизмов:
1. Механическое просеивание:
Большие включения и кластеры физически блокируются на поверхности фильтра, потому что они больше, чем отверстия для пор фильтра. Это начальный этап.
2. Глубина фильтрация:
Как пирог с включениями накапливается на поверхности, он сам становится слоем фильтра.
Меньшие включения пойманы в ловушкув пределахСложная трехмерная сеть ячеек фильтра посредством механизмов:
- Перехват:Частицы касаются и прилипают к стенкам фильтра.
- Браунская диффузия:Очень мелкие частицы дрейфуют и сталкиваются с клеточными стенками.
- Гравитационное осаждение:Частицы оседают на клеточные стенки.
- Инерционное импение:Частицы не могут следовать протекающему пути потока и влиять на керамический материал.
Эта комбинация обеспечивает чрезвычайно высокую эффективность фильтрации, часто> 95%.