泡沫陶瓷过滤片在铝合金铸造生产中的应用VIP免费

·620·铸FOR造YV01．54N0．6Jun．2oo5泡沫陶瓷过滤片在铝合金铸造生产中的应用姚巍’，杨贵海，王建军(I．包铝股份公司电解三公司，内蒙古包头014046：2．东海铝业公司，山东龙1：2265718)摘要：研究了泡沫陶瓷过滤片在铝合金生产中的过滤机理、作用，提出了在使用过程中的注意事项、制作过滤片的技术要求，可对同行业使用者有一定的借鉴作用。关键词：陶瓷过滤片；过滤机理；过滤片选择；使用方法中图分类号：TF703．5+4文献标识码：B文章编号：1001-49779(2005)06-0620—04ApplicationofaCeramicFoamFiltertoAluminiumAlloyMelting＆CastingProductionYAOWei’，YANGGui-ha．1．WANGJian-jun(1．TheThirdElectrolysisCompanyofBaotouAluminiumCo．。Ltd，Baotou014046，InnerMongolia，China；2．DonghaiAluminiumCo．，Ltd，Longkou265718，Shandong，China)泡沫陶瓷过滤片具有化学稳定性好、比强度高、耐高温、抗热震、比表面积大等优点，且除渣效果好、操作简便、易于与其他部分搭配，成本较低，因此，在铝合金生产中已成为一种常规净化手段。研究表明，除渣的同时还可以降低铝熔体中的氢含量I1-310随着人们对铝产品质量的要求越来越高，对过滤质量的要求也越来越高IIo本文就陶瓷过滤片的过滤机制、作用、选择和使用进行简要介绍。1泡沫陶瓷过滤片的结构和过滤作用1．1结构泡沫陶瓷过滤片通常的制作方法是把聚氨酯海绵体浸入陶瓷泥浆，挤出多余部分，干燥，最后在高温下烧结，形成三维多孑L陶瓷材料，是弯弯曲曲相互连通而又粗细不均的管道。恰恰就是这种凸凹不平的管壁对捕获铝熔体中的细小夹杂物起到关键作用。这样的结构也增长了通过的路径，使铝熔体与过滤片中陶瓷部分接触的机会增大了，从而增加了夹杂物粒子被吸附的几率。1．2作用陶瓷过滤片不仅可以有效去除铝液中的大块异相杂质，而且可以过滤掉传统工艺无法去除的几微米细小夹杂物。由于铝液中氢原子以及其他一些有害离子常吸附在夹杂物上，而夹杂物又可成为气泡形成的核心I，因此，滤掉夹杂物的同时，亦可减少铝液中的这些有害元素和气体的含量。也有研究认为，过滤片滤掉了许多细小夹杂，因而减少了铝液凝固所需的有效晶核，可促使铝液在较大的过冷条件下生核长大，组织得到细化，产品性能得以提高I。2泡沫陶瓷过滤片的过滤机制使用泡沫陶瓷过滤片的主要目的是清除铝熔体中的夹杂物。夹杂物在熔体中通常以三种形式存在：金属氧化物；耐火材料碎末等外来粒子；熔体处理过程中引入的粒子。一般除去悬浮于熔体中的粒子有三种方式：沉降，粒子积聚熔体底部；上浮，夹杂物上浮聚集于熔体表面；过滤，通过多孑L介质将粒子与熔体分离。自然沉降一般发生在粒子密度与直径较大的情况下，小于90m的粒子靠静沉降不是很有效；在传统的气体除氢或熔剂处理时产生的气泡或熔融的熔剂，可以使夹杂物粒子上浮到熔体表面，这种机制在大多数场合对清除30m以上的夹杂物有效；过滤是指熔体流经密堆球体、玻璃纤维织物、金属网、泡沫陶瓷过滤片或其他多孑L介质从而将夹杂物粒子从熔体中分离开来的过程。泡沫陶瓷过滤的优势在于它可以清除直径比它本身的通孑L还小的多的夹杂物粒子。泡沫陶瓷过滤片通过筛分、饼层、深床过滤这三种机制把夹杂物从熔体中分离出来。陶瓷过滤片的过滤机制示意图见图1。过滤片必杂物铝液(a】筛分模式(h)饼层模式(c】深床模式图l陶瓷过滤片的过滤机制示意图收稿日期：20o4一l2一l3收到初稿．2005-01-3l收到修订稿。作者简介：姚巍(1973一)，男，T程师，内蒙包头人，主要从事铝合金熔炼净化T艺技术管理与研究工作。电话：0472-6936077维普资讯http://www.cqvip.com铸造姚巍等：泡沫陶瓷过滤片在铝合金铸造生产中的应用2．1筛分当粒子或其团聚体的尺寸大于过滤片表面孑L径时，夹杂物粒子堆积在过滤片表面，如同筛子一样阻止大粒子通过，传统的玻璃纤维织物过滤即是这种机理。2．2饼层当较大粒子堆积越来越多，在过滤片表面形成一松散的饼层，熔体仍可通过；随着饼层厚度增加能通过的粒子尺寸则越来越小，愈来愈多的夹杂物就会被捕获在饼层的表面和饼层内部的空隙。与此同时熔体通过的阻力增大，表面液面升高，达...