A placa filtrante de espuma cerâmica de alumina é essencial para melhorar a qualidade da liga de alumínio fundida. Ela determina em grande parte o desempenho do processamento subsequente e a qualidade dos produtos finais. Portanto, a purificação do alumínio fundido tem atraído grande atenção em toda a indústria global.

A contaminação do alumínio fundido provém de múltiplas fontes. Durante a fusão, o alumínio em estado fundido ou semifundido é exposto à atmosfera do forno. Ele é suscetível à oxidação e à absorção de hidrogênio por meio da reação com o vapor de água, gerando diversas inclusões não metálicas, como detritos do revestimento do forno, cloretos e carbonetos provenientes de fluxos, bem como partículas intermetálicas grosseiras. Ao mesmo tempo, os resíduos de retorno têm origens complexas, incluindo resíduos de processos internos de produção e resíduos adquiridos externamente, que introduzem diversas impurezas não aluminosas. Essas impurezas causam porosidades e defeitos de inclusão nos tarugos fundidos, reduzem a limpeza da fusão e comprometem o desempenho do processamento, as propriedades mecânicas, a resistência à corrosão e a qualidade da superfície dos produtos acabados.

A placa filtrante de espuma cerâmica de alumina remove com eficiência inclusões finas em escala micrométrica do alumínio fundido, converte o fluxo turbulento do metal em um fluxo laminar estável e otimiza o desempenho de preenchimento do molde. Com uma estrutura única de mulita-coríndon, o produto apresenta alta resistência mecânica, estabilidade química favorável e excelente resistência à erosão causada pelo alumínio fundido. Seu tamanho de poro e porosidade aberta são rigorosamente controlados para garantir resultados de filtração estáveis. Uma junta de vedação de fibra cerâmica é instalada ao redor da placa filtrante para garantir a vedação dentro da caixa de filtro e impedir que o metal fundido não filtrado passe por frestas.

I. Principais Campos de Aplicação

1. Processo de purificação da fusão para a produção de alumínio e ligas de alumínio;

2. Filtração para fundição de ligas de cobre. Fundidos de metais não ferrosos, como latão, bronze, zinco e estanho, são propensos à oxidação e à formação de inclusões não metálicas durante a fundição, resultando em altas taxas de rejeito. Placas filtrantes de espuma cerâmica podem reduzir significativamente essas taxas. Filtros de cordierita com porosidade de 20 PPI ou 30 PPI são geralmente selecionados para a filtração de ligas de cobre.

3. Suporte catalítico para purificação de gases de escape automotivos. A espuma cerâmica possui grande área superficial específica, boa estabilidade térmica, resistência ao desgaste, desempenho anti-envenenamento e baixa densidade, tornando-a um suporte ideal para catalisadores de escape. Instalada no tubo de escape de motores a gasolina, converte gases nocivos, incluindo CO, HC e NOₓ, em dióxido de carbono, água e nitrogênio com uma taxa de conversão superior a 90%. Para motores a diesel, a taxa de purificação de partículas de carbono pode ultrapassar 50%. Após o acúmulo de partículas de carbono no elemento filtrante, a regeneração pode ser realizada por oxidação catalítica ou combustão controlada eletronicamente para uso contínuo.

4. Campos especiais de alta temperatura. Com excelente desempenho de radiação térmica, é aplicado no aprimoramento da transferência de calor e na tecnologia de combustão em meio poroso. Também pode servir como suporte para fotocatalisadores carregados com nanopartículas de dióxido de titânio. Excitado por luz ultravioleta, degrada substâncias orgânicas e microrganismos, purificando o ar. Além disso, pode ser usado como enchimento para torres químicas, materiais de distribuição de gás e placas de queimadores economizadoras de energia para fogões a gás.

II. Mecanismo de Filtração

1. Efeito de torta de filtração. A estrutura porosa tridimensional da espuma cerâmica intercepta mecanicamente a escória. Quando o metal fundido flui através dela, inclusões maiores que os poros da superfície são retidas e acumuladas no lado de entrada, formando gradualmente uma torta de filtração. Essa torta estreita ainda mais os canais de fluxo e captura impurezas mais finas. Fendas e zonas mortas dentro do corpo cerâmico também podem reter inclusões, produzindo o efeito de torta de filtração internamente.

2. Efeito de adsorção superficial. O metal fundido é dividido em fluxos finos pela estrutura porosa, aumentando a probabilidade de contato entre as inclusões e o meio filtrante. A superfície da placa filtrante apresenta estruturas microcôncavas-convexas de 1 a 10 μm, que capturam impurezas por adsorção eletrostática e adesão;

3. Efeito de retificação. Após a divisão do fluxo de material fundido, o diâmetro equivalente do fluxo diminui e o número de Reynolds cai, transformando o fluxo em fluxo laminar. Em condições laminares, a densidade de inclusões é muito menor que a do alumínio fundido, permitindo tempo suficiente para que as inclusões flutuem para cima e se separem. A placa filtrante aumenta a resistência ao fluxo, reduz a velocidade do material fundido no canal de alimentação, promove a flutuação da escória e retém a escória na parte superior do canal, auxiliando no bloqueio por escória.

III. Benefícios da Aplicação

O alumínio fundido purificado traz benefícios notáveis ​​para produtos processados ​​de alumínio, como chapas, tiras, folhas e perfis. Para a produção de perfis de liga de alumínio 6063, as vantagens são as seguintes:

1. Maior capacidade de extrusão. Após a filtragem, a velocidade de extrusão aumenta em cerca de 20% e a produtividade geral aumenta em quase 15%;

2. Maior vida útil dos moldes e menor frequência de manutenção;

3. Menor pressão de extrusão. A pressão de extrusão é reduzida em mais de 3% em comparação com o alumínio fundido não filtrado;

4. Qualidade de superfície dos perfis de alumínio significativamente melhorada.

Em aplicações de fundição, reduz eficazmente os defeitos de inclusão, melhora o desempenho de corte das peças fundidas, diminui o desgaste da ferramenta e reduz os custos de produção.

IV. Diretrizes de Instalação e Operação

A eficiência da filtração está intimamente relacionada à instalação. A adoção de placas filtrantes não substitui os procedimentos básicos de remoção de impurezas, como fusão, refino em forno e fundição. A recontaminação do alumínio fundido purificado também deve ser evitada.

1. Seleção adequada. As dimensões e a densidade de poros (PPI) da placa filtrante devem ser compatíveis com a vazão de fundição, o nível máximo de alumínio fundido, o volume total de filtração e a limpeza do alumínio fundido bruto;

2. O pré-tratamento do metal fundido é indispensável. Deve-se realizar regularmente a remoção da escória, a limpeza do forno e o refino no próprio forno. Uma unidade de desgaseificação em linha é essencial, pois reduz o teor de hidrogênio e remove parte das inclusões.

3. Utilize uma caixa de filtro refratária quadrada para garantir a vedação, evitar que o alumínio fundido vaze pelas frestas e impedir que a placa do filtro flutue e falhe;

4. Pré-aqueça antes de usar. Pré-aqueça por meio de aquecimento elétrico ou a gás por cerca de 15 minutos para remover a umidade e garantir uma filtração inicial estável;

5. Não remova a escória, bata ou vibre a placa do filtro durante a filtração. Mantenha o recipiente cheio de alumínio fundido para reduzir a turbulência do nível do líquido;

6. Após a fundição, drene o metal residual na calha e na placa de filtro. Um vibrador pode ser usado por 1 minuto para remover aproximadamente 75% do alumínio fundido retido;

7. Limpe a área ao redor e retire a placa do filtro após a solidificação dos resíduos metálicos.

V. Características do produto

1. Excelente resistência ao choque térmico, à erosão por metal fundido e ao impacto, adequado para condições de trabalho em altas temperaturas;

2. Processo de produção avançado, fornecendo placas filtrantes em vários tamanhos e densidades de poros para atender às demandas das empresas de processamento de alumínio;

3. Controle rigoroso de tolerância dimensional, compatível com linhas de produção de carregamento automático de filtros;

4. Fabricado com alumina de alta pureza como matéria-prima, apresenta poros uniformes, alta resistência à temperatura, boa estabilidade térmica, resistência ao desgaste e propriedades químicas estáveis. Amplamente utilizado em fundição, tratamento de água, indústria química e proteção ambiental. É o material preferido para filtração de alumínio fundido e suporte de catalisadores, podendo também ser aplicado em isolamento acústico e térmico. Formatos, tamanhos e densidades de poros PPI personalizados estão disponíveis.

VI. Tabela de Especificações do Produto

Nota: Produtos personalizados com formatos especiais podem ser fornecidos mediante solicitação do cliente.

Com desempenho de purificação estável e confiável, a placa filtrante de espuma cerâmica de alumina é um consumível essencial para o controle de qualidade do metal fundido e estabilização do rendimento na fundição de ligas de alumínio e ligas não ferrosas. A Xinda pode selecionar com flexibilidade as especificações e densidades de poros adequadas de acordo com o processo de fundição, a vazão e os requisitos do produto do cliente, fornecendo soluções de filtração personalizadas e ajudando as fundições a melhorar continuamente a qualidade da fundição e reduzir os custos de produção.