Nos processos de fundição, a escória oxidada, a escória fundida e as inclusões de areia no metal fundido constituem as principais causas de defeitos de fundição, como aprisionamento de escória, vazamentos e propriedades mecânicas abaixo do padrão. Com um mecanismo de filtragem de dupla camada e um sistema de alimentação otimizado, os filtros de espuma cerâmica melhoram eficazmente a limpeza do metal fundido e reduzem a formação de defeitos. São amplamente utilizados na produção de ferro fundido nodular, ferro fundido cinzento e outras peças fundidas.

I. Mecanismo de filtração e adaptação do processo

A purificação de filtros de espuma cerâmica é realizada em duas etapas: peneiramento mecânico e filtração por torta. O peneiramento mecânico utiliza poros internos interconectados para reter diretamente partículas de inclusão e aglomerados de impurezas maiores que o tamanho dos poros. À medida que as impurezas se acumulam na superfície de entrada do filtro, forma-se gradualmente uma torta de filtração, que captura inclusões oxidadas finas menores que o tamanho dos poros, permitindo a purificação profunda do metal fundido.

Este componente de filtro é compatível com os principais processos de moldagem, incluindo a separação horizontal e vertical com areia e argila. Para linhas de produção de separação horizontal, é necessário reservar folgas de instalação e ângulos de inclinação adequados para o filtro, a fim de evitar o raspamento e a queda de areia durante a produção. Para linhas de produção de separação vertical, utiliza-se um sistema de alimentação que adota o princípio "primeiro fecha, depois abre", combinado com entradas inferiores e estruturas de ventilação da cavidade do molde. Isso estabiliza a velocidade de fluxo do metal fundido e reduz os riscos de erosão por areia, reoxidação do ferro fundido e porosidade, garantindo assim um desempenho de filtragem estável.

II. Casos de Aplicação em Engenharia

Caso 1: Fundição de RUT450 de 400 kg — Remoção eficiente de escória e enchimento equilibrado do molde para fundições de grande tonelagem

A peça fundida pesa 400 kg e um filtro de espuma cerâmica de 15 ppi é instalado no canal de alimentação com um layout simétrico de duas peças. Fundição de grande tonelagem envolve alto fluxo de metal fundido. Este esquema intercepta eficientemente a escória fundida gerada durante a fusão e o vazamento, equilibra o fluxo de metal fundido em ambos os lados, elimina a turbulência causada pelo enchimento unilateral excessivo, estabiliza o processo de enchimento, reduz os riscos de inclusão de escória em peças fundidas de grande porte e garante uma microestrutura geral uniforme.

Caso 2: Carcaça do eixo de ferro fundido dúctil de 240 kg — Filtragem e alimentação balanceadas de inclusões para peças fundidas

As carcaças de eixo são peças fundidas de alta resistência e segurança crítica, que impõem requisitos rigorosos de limpeza interna e densidade. Para esta carcaça de eixo de ferro fundido nodular de 240 kg, um filtro de espuma cerâmica de 10 ppi é disposto simetricamente e combinado com uma estrutura de alimentação com entradas laterais. O filtro remove inclusões finas do metal fundido para evitar defeitos internos de escória. Ao mesmo tempo, o sistema de alimentação completo proporciona fluxo e alimentação estáveis, otimiza o processo de solidificação das peças fundidas, reduz a porosidade de contração e atende aos altos padrões de resistência e confiabilidade para componentes de alta resistência.

Caso 3: Voluta HT300 — Modificação do processo para peças fundidas com alta taxa de rejeição

No processo de produção original das volutas HT300, a reoxidação da escória e a presença de pequenas inclusões de areia eram problemas frequentes, resultando em uma taxa de rejeição de inclusões de escória superior a 30%. O grande volume de peças fundidas descartadas elevava os custos de produção. Após a adoção de filtros de espuma cerâmica de alta porosidade para otimização do processo, a escória oxidada fina e as partículas de areia em suspensão puderam ser capturadas com eficácia, controlando os defeitos de inclusão na origem. Após a modificação, a taxa de rejeição de inclusões de escória nas peças fundidas caiu para menos de 1,0%, reduzindo significativamente o desperdício de material e o retrabalho, além de melhorar consideravelmente a estabilidade do processo.

Os filtros de espuma cerâmica de carbeto de silício são adequados para a filtração de metal fundido em temperaturas de trabalho de até 1500 °C. Quando a temperatura do metal fundido ultrapassa 1450 °C, a capacidade de carga do filtro diminui. Devem ser previstas margens de segurança suficientes na fase de projeto do processo, e deve-se realizar a verificação em pequena escala. É imprescindível garantir proteção contra choques e umidade durante o armazenamento e transporte do produto. As dimensões do produto devem ser verificadas novamente antes da instalação, e a areia flutuante nas cavidades do molde deve ser removida para evitar o desvio do metal fundido causado por desvios dimensionais e prevenir falhas na filtração.

A indústria de fundição continua avançando em direção à fabricação de precisão. Como um procedimento fundamental para controlar a qualidade intrínseca das peças fundidas, a purificação do metal fundido ganha crescente importância. Os filtros de espuma cerâmica da Xinda apresentam capacidade estável de interceptação de impurezas e se adaptam às demandas de produção de peças fundidas de diferentes pesos e materiais. Com o suporte de uma vasta experiência em processos de otimização, a Xinda oferece soluções confiáveis ​​para fundições, permitindo resolver defeitos relacionados a inclusões e estabilizar a qualidade do produto.

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