Фильтрующие пластины из керамической пены на основе оксида алюминия играют важную роль в улучшении качества расплавленного алюминиевого сплава. Они во многом определяют последующие технологические характеристики и качество конечной продукции. Поэтому очистка алюминиевого расплава привлекает большое внимание в мировой промышленности.

Загрязнение расплавленного алюминия происходит из множества источников. В процессе плавки алюминий в расплавленном или полурасплавленном состоянии подвергается воздействию атмосферы печи. Он подвержен окислению и поглощению водорода в результате реакции с водяным паром, что приводит к образованию различных неметаллических включений, таких как обломки футеровки печи, хлориды и карбиды из флюсов, а также крупные интерметаллические частицы. В то же время, возвратный лом имеет сложные источники, включая отходы внутренних производственных процессов и лом, закупленный у сторонних поставщиков, который вносит различные неалюминиевые примеси. Эти примеси вызывают образование пор и включений в литых заготовках, снижают чистоту расплава и ухудшают технологические характеристики, механические свойства, коррозионную стойкость и качество поверхности готовой продукции.

Фильтрующая пластина из керамической пены на основе оксида алюминия эффективно удаляет микроскопические включения из расплавленного алюминия, преобразует турбулентный поток металла в стабильный ламинарный поток и оптимизирует заполнение формы. Благодаря уникальной муллитово-корундовой структуре, изделие обладает высокой механической прочностью, благоприятной химической стабильностью и превосходной стойкостью к эрозии расплавленным алюминием. Размер пор и открытая пористость строго контролируются для достижения стабильных результатов фильтрации. Вокруг фильтрующей пластины установлена ​​уплотнительная прокладка из керамического волокна, обеспечивающая герметизацию внутри фильтрующего блока и предотвращающая просачивание нефильтрованного расплавленного металла через зазоры.

I. Основные области применения

1. Процесс очистки расплава при производстве алюминия и алюминиевых сплавов;

2. Фильтрация при литье медных сплавов. Расплавы цветных металлов, таких как латунь, бронза, цинк и олово, склонны к окислению и образованию неметаллических включений в процессе литья, что приводит к высокому проценту брака. Фильтрующие пластины из керамической пены могут значительно снизить процент брака. Для фильтрации медных сплавов обычно выбирают фильтры из кордиерита с размером пор 20 или 30 PPI;

3. Носитель катализатора для очистки выхлопных газов автомобилей. Керамическая пена обладает большой удельной поверхностью, хорошей термостойкостью, износостойкостью, антитоксичностью и низкой плотностью, что делает ее основным носителем для катализаторов выхлопных газов. Установленная на выхлопной трубе бензиновых двигателей, она преобразует вредные газы, включая CO, HC и NOₓ, в диоксид углерода, воду и азот с коэффициентом преобразования более 90%. Для дизельных двигателей коэффициент очистки от частиц углерода может превышать 50%. После накопления частиц углерода на фильтрующем элементе может быть осуществлена ​​регенерация путем каталитического окисления или электронно-управляемого сгорания для непрерывного использования;

4. Особые высокотемпературные свойства. Благодаря превосходным характеристикам теплового излучения, применяется для повышения эффективности теплопередачи и в технологиях сжигания в пористых средах. Также может использоваться в качестве носителя фотокатализатора, содержащего наночастицы диоксида титана. Под воздействием ультрафиолетового излучения разлагает органические вещества и микроорганизмы, очищая воздух. Кроме того, может использоваться в качестве наполнителя для химических колонн, газораспределительных материалов и энергосберегающих пластин горелок газовых плит.

II. Механизм фильтрации

1. Эффект фильтрационного осадка. Трехмерная пористая структура керамической пены механически задерживает шлак. Когда расплавленный металл протекает через нее, включения, превышающие размеры поверхностных пор, задерживаются и накапливаются на входной стороне, постепенно образуя фильтрационный осадок. Фильтрационный осадок дополнительно сужает каналы потока и задерживает более мелкие примеси. Щели и застойные зоны внутри керамического тела также могут задерживать включения, создавая эффект фильтрационного осадка внутри материала;

2. Эффект поверхностной адсорбции. Расплавленный металл разделяется на тонкие струи благодаря пористой структуре, что увеличивает вероятность контакта между включениями и фильтрующим материалом. Поверхность фильтрующей пластины имеет микровогнуто-выпуклые структуры размером 1–10 мкм, которые улавливают примеси за счет электростатической адсорбции и адгезии;

3. Эффект выпрямления. После разделения потока расплава эквивалентный диаметр потока уменьшается, а число Рейнольдса падает, превращая поток в ламинарный. В ламинарных условиях плотность включений значительно ниже плотности расплавленного алюминия, что дает достаточно времени для того, чтобы включения всплыли и отделились. Фильтрующая пластина увеличивает сопротивление потоку, снижает скорость расплава в литнике, способствует всплыванию шлака и удерживает шлак в верхней части литника, помогая предотвратить его закупорку.

III. Преимущества приложения

Очищенный расплавленный алюминий обеспечивает значительные преимущества при производстве алюминиевых изделий, таких как листы, полосы, фольга и профили. Для производства профилей из алюминиевого сплава 6063 преимущества перечислены ниже:

1. Повышенная производительность экструзии. После фильтрации скорость экструзии увеличивается примерно на 20%, а общая производительность возрастает почти на 15%.

2. Более длительный срок службы штампов и меньшее количество обращений за техническим обслуживанием штампов;

3. Сниженное давление экструзии. Давление экструзии снижено более чем на 3% по сравнению с нефильтрованным расплавленным алюминием;

4. Значительно улучшено качество поверхности алюминиевых профилей.

В литейном производстве он эффективно снижает дефекты в виде включений, улучшает режущие характеристики отливок, уменьшает износ инструмента и снижает производственные затраты.

IV. Руководство по установке и эксплуатации

Эффективность фильтрации тесно связана с особенностями установки. Использование фильтрующих пластин не может заменить основные процедуры удаления примесей, такие как плавка, рафинирование в печи и литье. Также необходимо предотвращать повторное загрязнение очищенного расплавленного алюминия.

1. Правильный выбор. Размеры и плотность пор фильтрующей пластины должны соответствовать скорости потока при литье, максимальному уровню расплавленного алюминия, общему объему фильтрации и чистоте расплава сырого алюминия;

2. Предварительная обработка расплава является обязательной. Необходимо проводить полную регулярную очистку от шлака, очистку печи и рафинирование в печи. Необходима установка для дегазации в режиме реального времени, поскольку она снижает содержание водорода и удаляет часть включений;

3. Используйте в сочетании с квадратным огнеупорным фильтрующим коробом для обеспечения герметичности, предотвращения вытекания расплавленного алюминия через зазоры и во избежание всплывания и выхода из строя фильтрующей пластины;

4. Перед использованием прогрейте. Для удаления влаги и обеспечения стабильной начальной фильтрации прогрейте устройство электрическим или газовым нагревателем в течение примерно 15 минут;

5. Не удаляйте шлак, не стучите и не вибрируйте фильтрующую пластину во время фильтрации. Поддерживайте постоянное заполнение желоба расплавленным алюминием, чтобы уменьшить турбулентность уровня жидкости;

6. После литья удалите остатки металла из желоба и фильтрующей пластины. Для удаления примерно 75% оставшегося расплавленного алюминия можно использовать вибратор в течение 1 минуты;

7. После затвердевания остатков металла очистите окружающую среду и извлеките фильтрующую пластину.

V. Характеристики продукта

1. Превосходная термостойкость, устойчивость к эрозии расплавленным металлом и ударам, подходит для работы в условиях высоких температур;

2. Передовой производственный процесс, обеспечивающий поставку фильтрующих пластин различных размеров и плотности пор для удовлетворения потребностей предприятий по переработке алюминия;

3. Строгий контроль допусков по размерам, совместимость с автоматическими линиями по загрузке фильтров;

4. Изготовлен из высокочистого оксида алюминия в качестве сырья, отличается равномерной пористостью, высокой термостойкостью, хорошей термической стабильностью, износостойкостью и стабильными химическими свойствами. Широко используется в литье, водоочистке, химической промышленности и охране окружающей среды. Является предпочтительным материалом для фильтрации расплавленного алюминия и в качестве носителя катализаторов, а также может применяться для звуко- и теплоизоляции. Доступны нестандартные формы, размеры и плотность пор PPI.

VI. Таблица технических характеристик изделия

Примечание: Изделия нестандартной формы могут быть изготовлены по запросу заказчика.

Благодаря стабильной и надежной эффективности очистки, фильтрующая пластина из керамической пены на основе оксида алюминия является ключевым расходным материалом для контроля качества расплавленного металла и стабилизации выхода годной продукции при литье алюминиевых и цветных сплавов. Компания Xinda может гибко подбирать необходимые характеристики и плотность пор в соответствии с технологическим процессом литья, скоростью потока при заливке и требованиями к продукции, предоставлять индивидуальные решения по фильтрации и помогать литейным заводам постоянно улучшать качество литья и снижать производственные затраты.