氧化鋁陶瓷過濾器

氧化鋁陶瓷過濾器 自上世紀(jì)70年代在美國問世以來,在有色金屬行業(yè)特別是鋁加工的生產(chǎn)中,顯示了其巨大的生命力。隨著人們對鋁成品的質(zhì)量要求越來越高,陶瓷過濾板的應(yīng)用亦愈來愈普遍。下文就陶瓷過濾板的過濾特性、過濾機(jī)制、過濾板的生產(chǎn)技術(shù)和使用做一簡要介紹。

氧化鋁陶瓷過濾器的表征主要有結(jié)構(gòu)表征、材料性能表征和膜過濾性能表征;
結(jié)構(gòu)表征具體反應(yīng)在孔徑大小、孔分布、孔形狀和孔隙率等;
膜的孔結(jié)構(gòu)與其過濾傳遞性能緊密相關(guān),孔徑及孔徑分布是膜結(jié)構(gòu)最重要的參數(shù),直接影響著流體在膜中的傳遞特性,決定著膜面的分離過濾性能。
鋁工業(yè)陶瓷過濾板在冶煉鋁熔體的質(zhì)量十分重要，它在很大程度上影響著隨后的加工性能和最終制品的質(zhì)量。因此世界各國都十分重視鋁熔體的凈化;導(dǎo)致鋁污染的原因很多，一方面在熔煉過程中，鋁以熔融或半熔融狀態(tài)暴露于爐內(nèi)氣氛中，易發(fā)生氧化，易與水汽反應(yīng)而吸氫，易形成各種形式的非金屬夾渣、以及粗大的金屬互化物粒子等等。另一方面，組成爐料中的部份廢料在流通過程中帶入一些非鋁雜質(zhì)。由于廢料來自于本廠的各工序的工藝廢品及廢料和廠外廢料，因此途徑不同，成份復(fù)雜，質(zhì)量也較差。上述這些雜質(zhì)往往使鑄坯產(chǎn)生氣泡、夾雜，嚴(yán)重影響金屬熔體的純凈度，從而進(jìn)一步影響加工性能、力學(xué)性能、抗蝕性能以及產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。

氧化鋁陶瓷過濾器能夠有效去除鋁水中的各種細(xì)度達(dá)到微米級的夾雜物，使鋁水變?yōu)槠椒€(wěn)層流，有利于充型；它具有獨(dú)特剛玉結(jié)構(gòu)，良好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)越的耐鋁水沖刷性能；嚴(yán)格控制的孔洞尺寸和通孔率，可獲得穩(wěn)定的過濾效果；該陶瓷過濾板周圍有密封陶瓷纖維襯墊，這樣有助于過濾板在過濾箱內(nèi)的密封，確保沒有金屬液流失。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于鋁和鋁合金生產(chǎn)中的凈化工藝；

氧化鋁陶瓷過濾器其他應(yīng)用領(lǐng)域：

1、銅合金鑄造過濾，有色金屬熔體，在鑄造過程中,同樣也會產(chǎn)生氧化和非金屬雜物,出現(xiàn)大量的廢品,若采用鋁工業(yè)陶瓷過濾板可大大降低廢品率；過濾銅合金熔體通常選用堇青石質(zhì),網(wǎng)眼尺寸為1.0ｍｍ左右；

2、特殊領(lǐng)域其他應(yīng)用在高溫條件下，陶瓷過濾板具有優(yōu)良的熱輻射特性，被用于強(qiáng)化傳熱和多孔介質(zhì)的燃燒技術(shù)中，效果顯著。鋁工業(yè)陶瓷過濾板還可以做成載體，在陶瓷載體上涂覆納米二氧化鈦，受紫外線激發(fā)，具有強(qiáng)烈的光催化氧化降解特性，可催化降解有機(jī)物和微生物，從而凈化空氣。泡沫陶瓷還可以做成化工塔填料，布?xì)獠牧希簹庠罟?jié)能燃燒板等，但是目前此領(lǐng)域在鋁工業(yè)中很少觸及；

氧化鋁陶瓷過濾器過濾機(jī)理：

1、濾餅機(jī)制：復(fù)雜的泡沫陶瓷結(jié)構(gòu)，可以高效率地機(jī)械擋渣，當(dāng)金屬液通過結(jié)構(gòu)復(fù)雜的泡沫陶瓷過濾器時，通過過濾介質(zhì)的機(jī)械分離作用，把大于過濾器表面孔眼的夾雜物濾除，并使之沉淀在過濾器液態(tài)金屬流入端，成為過濾器的一個組成部分。隨著夾雜物在過濾器表面上堆積數(shù)量的增多，逐漸形成了一層“濾餅”，使金屬液流道進(jìn)一步變細(xì)，因而新增的過濾介質(zhì)表面可以濾除更為細(xì)小的夾雜物，與此同時，介質(zhì)內(nèi)部也有過濾作用，在貫穿于陶瓷體的眾多小孔中，有的呈現(xiàn)微小狹縫，有的存在死角，這些變化不同的區(qū)域都是截獲夾雜物的可能位置；

2、表面效應(yīng)：當(dāng)金屬液流經(jīng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的陶瓷體時，被分割成許多細(xì)小的流股，增大了金屬液中夾雜物與過濾介質(zhì)的接觸面積及接觸幾率，由于過濾器表面是極微小的凸凹面，凹塊尺寸約為1～10μｍ左右，對夾雜物有靜電吸附和黏附截流作用；

3、整流效應(yīng)：金屬液流過陶瓷過濾器時，被分割成許多細(xì)小單元的流股，其直徑較小，使液流趨于層流運(yùn)動；當(dāng)金屬液處于層流狀態(tài)時，由于熔融金屬液的密度遠(yuǎn)大于夾雜物的密度，因而使夾雜物有充分的時間上浮除去，也即陶瓷過濾器能輔助橫澆道擋渣；澆注系統(tǒng)中放置過濾器后，金屬液流動的阻力增加，在橫澆道中流動的金屬液容易形成充滿運(yùn)動，并使流速降低，有利于夾雜物上浮，并滯留在橫澆道頂面；

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、良好的抗熱震性能和抗金屬液流沖擊能力，完全滿足客戶使用環(huán)境的要求；

2、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，為客戶提供不同尺寸、不同孔密度的優(yōu)質(zhì)過濾片產(chǎn)品，完全滿足鋁加工企業(yè)的需要；

3、嚴(yán)格的外觀尺寸控制技術(shù)（可按客戶要求定做），完全適合自動安放過濾片的生產(chǎn)線使用；

產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：

1、采用吸附性原理過濾，能有效去除鋁液中大塊夾雜物，并有效吸附細(xì)小尺寸的細(xì)小夾雜物；

2、不掉渣，有效減少對鋁液的污染；

3、抗熱震性好，改進(jìn)對熔融金屬耐腐蝕能力；

4、自動化流水線生產(chǎn)，三道校準(zhǔn)程序，尺寸精準(zhǔn)，與過濾箱更契合；

5、提高表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品性能、改善顯微組織的作用。

安裝與作用：

氧化鋁陶瓷過濾器的過濾效率與它的正確安裝使用有著密切的關(guān)系；同時也不能因?yàn)椴捎昧诉^濾工藝而忽視熔煉、爐內(nèi)處理、鑄造等工序操作中為減少夾雜產(chǎn)生而采取的常規(guī)而必要措施；更要防止過濾后的潔凈鋁液發(fā)生再污染的現(xiàn)象產(chǎn)生。

氧化鋁陶瓷過濾器的安裝使用，需要注意以下幾個方面：

1、正確選用鋁工業(yè)陶瓷過濾板：

過濾板的尺寸大小和孔數(shù)規(guī)格的選擇必須考慮到特定鑄造類型的流率范圍、過濾時金屬的最大液位、總過濾量、原始鋁液的潔凈程度等因素。

2、熔體過濾前處理不容忽視：

如熔鋁爐和保溫爐的正常扒渣、清爐；爐內(nèi)精煉等；尤其是在線除氣箱設(shè)備仍很必要，因?yàn)樗粌H能降低熔體的含H量，同時也能去除部份非金屬夾雜物。

3、過濾板須與方形耐火過濾箱相適配：

兩者適配便于密封，這樣既防止金屬未經(jīng)過過濾而從間隙處流入鑄造箱，而且也可避免因泡沫過濾板過于質(zhì)輕而在鋁水中上浮而失效；

4、使用前需預(yù)熱：

預(yù)熱以除去水份，防止出現(xiàn)裂痕，并有利于初始的瞬間加熱過濾；預(yù)熱可采用電或燃?xì)饧訜醽韺?shí)施；正常情況下，約需15分鐘左右；

5、正常過濾中，無須進(jìn)行打渣，避免敲擊、振動過濾板；同時應(yīng)使流槽充滿鋁水，避免鋁水太大；

6、鑄造完畢后，放干流槽及過濾板上的金屬；有一種振動器，置于過濾板上，振動一分鐘，能從過濾板中震落約75％左右的存留液態(tài)金屬；

7、最后清理四周，待凝固后取出過濾板

氧化鋁陶瓷過濾器板片具有優(yōu)良的耐熱沖擊性、強(qiáng)度以及較高的孔隙率，能夠過濾和吸附夾雜在澆鑄熔融金屬液中盡可能小的夾雜物，并利用其獨(dú)特的整流作用得到平穩(wěn)且快速的層流，防止氣泡進(jìn)入，適用于鑄造行業(yè)不同耐火度和澆注速度的要求；能顯著提高鑄件的質(zhì)量，有利于切削加工，從而減少刀具磨損，降低制造成本；

使用效果：

使用氧化鋁陶瓷過濾器凈化鋁液后對板帶箔及其產(chǎn)品帶來了巨大好處，就鋁合金型材的生產(chǎn)廠商來說，會有下面幾個優(yōu)點(diǎn)：

1、提高擠壓生產(chǎn)率；

當(dāng)使用過濾板凈化合金擠壓料時，我們曾對某一模具進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)擠壓速度增加20％左右，生產(chǎn)率提高近15％左右；

2、延長模具壽命，而且減少修模次數(shù)；