氧化鋁陶瓷過濾器

氧化鋁陶瓷過濾器 自上世紀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中,顯示了其巨大的生命力。隨著人們對鋁成品的質量要求越來越高,陶瓷過濾板的應用亦愈來愈普遍。下文就陶瓷過濾板的過濾特性、過濾機制、過濾板的生產技術和使用做一簡要介紹。

氧化鋁陶瓷過濾器的表征主要有結構表征、材料性能表征和膜過濾性能表征;
結構表征具體反應在孔徑大小、孔分布、孔形狀和孔隙率等;
膜的孔結構與其過濾傳遞性能緊密相關,孔徑及孔徑分布是膜結構最重要的參數(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量。因此世界各國都十分重視鋁熔體的凈化;導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)暴露于爐內氣氛中，易發(fā)生氧化，易與水汽反應而吸氫，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。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，成份復雜，質量也較差。上述這些雜質往往使鑄坯產生氣泡、夾雜，嚴重影響金屬熔體的純凈度，從而進一步影響加工性能、力學性能、抗蝕性能以及產品的外觀質量。

氧化鋁陶瓷過濾器能夠有效去除鋁水中的各種細度達到微米級的夾雜物，使鋁水變?yōu)槠椒€(wěn)層流，有利于充型；它具有獨特剛玉結構，良好的機械強度和化學穩(wěn)定性，優(yōu)越的耐鋁水沖刷性能；嚴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的密封，確保沒有金屬液流失。該產品主要應用于鋁和鋁合金生產中的凈化工藝；

氧化鋁陶瓷過濾器其他應用領域：

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,網(wǎng)眼尺寸為1.0ｍｍ左右；

2、特殊領域其他應用在高溫條件下，陶瓷過濾板具有優(yōu)良的熱輻射特性，被用于強化傳熱和多孔介質的燃燒技術中，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)，具有強烈的光催化氧化降解特性，可催化降解有機物和微生物，從而凈化空氣。泡沫陶瓷還可以做成化工塔填料，布氣材料，煤氣灶節(jié)能燃燒板等，但是目前此領域在鋁工業(yè)中很少觸及；

氧化鋁陶瓷過濾器過濾機理：

1、濾餅機制：復雜的泡沫陶瓷結構，可以高效率地機械擋渣，當金屬液通過結構復雜的泡沫陶瓷過濾器時，通過過濾介質的機械分離作用，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”，使金屬液流道進一步變細，因而新增的過濾介質表面可以濾除更為細小的夾雜物，與此同時，介質內部也有過濾作用，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：當金屬液流經結構復雜的陶瓷體時，被分割成許多細小的流股，增大了金屬液中夾雜物與過濾介質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：金屬液流過陶瓷過濾器時，被分割成許多細小單元的流股，其直徑較小，使液流趨于層流運動；當金屬液處于層流狀態(tài)時，由于熔融金屬液的密度遠大于夾雜物的密度，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；

產品特點：

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、先進的生產工藝，為客戶提供不同尺寸、不同孔密度的優(yōu)質過濾片產品，完全滿足鋁加工企業(yè)的需要；

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

產品優(yōu)點：

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

2、不掉渣，有效減少對鋁液的污染；

3、抗熱震性好，改進對熔融金屬耐腐蝕能力；

4、自動化流水線生產，三道校準程序，尺寸精準，與過濾箱更契合；

5、提高表面質量、提高產品性能、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系；同時也不能因為采用了過濾工藝而忽視熔煉、爐內處理、鑄造等工序操作中為減少夾雜產生而采取的常規(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；爐內精煉等；尤其是在線除氣箱設備仍很必要，因為它不僅能降低熔體的含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輕而在鋁水中上浮而失效；

4、使用前需預熱：

預熱以除去水份，防止出現(xiàn)裂痕，并有利于初始的瞬間加熱過濾；預熱可采用電或燃氣加熱來實施；正常情況下，約需15分鐘左右；

5、正常過濾中，無須進行打渣，避免敲擊、振動過濾板；同時應使流槽充滿鋁水，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，并利用其獨特的整流作用得到平穩(wěn)且快速的層流，防止氣泡進入，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品帶來了巨大好處，就鋁合金型材的生產廠商來說，會有下面幾個優(yōu)點：

1、提高擠壓生產率；

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

2、延長模具壽命，而且減少修模次數(shù)；