Показать меню Технической информации

Выбор фильтра.

Материалы.

Значительное разнообразие материалов для пенокерамических фильтров с широ­ким диапазоном свойств позволяет в настоящее время удовлетворить большинству из­вестных металлических систем. Некоторые данные представлены в таблице 1.

Табл. 1

	А1203 +фосфат AL	ЗА1203 * 2Si02	99 % А1203	Zr02+Ca0 или MgO или Y203	65% част, стабилизир. Zr02+35%A1203
T0C max экспл.	1427	1538	1649	1760	1704
Стойкость к тепловому растрескиванию.	Плохая	Отличная	Удовлетвор.	Хорошая	Отличная
Предел прочности на сжатие, кПа.	861	2067	3486	н/д	2067
Предел прочности на изгиб, кПа	345	689	861	н/д	689
Возможно применять для фильт­рации	Ал-сплавы, Цветные металлы	Чугун, Неакт. сплавы на основе Ni	Fe-cплавы, чугун, жаропрочные спл. цв. металлов	Суперсплавы, железные сплавы.	Железные спла­вы.

Для фильтрации алюминиевого литья в течение многих лет используется глино­зем с фосфатной связкой или алюмохром, причем как в процессе литья, так и для гру­бой очистки. В некоторых случаях, например для чрезвычайно активных литиево- алюминиевых сплавов, успешно применяются фильтры из спеченного глинозема. Мате­риалы с фосфатной связкой также доказали свою пригодность для очистки всевозмож­ных низкотемпературных сплавов, например латунных, бронзовых, цинковых, оловян­ных, медных и т. д. Для более тугоплавких или химически активных металлов требуют­ся иные материалы. Как уже говорилось, спеченные глиноземы применялись для очист­ки активных алюминиевых сплавов, бронз с более высокой температурой плавления, серого и ковкого чугунов, некоторых нержавеющих сталей и отработанного урана. В случае наиболее тугоплавких металлов, например углеродистых сталей и суперсплавов, обычно используются частично стабилизированная окись циркония (ЧСОЦ) или смеси ЧСОЦ с другими материалами, включая глинозем.

Размер пор.

Пенокерамические фильтры изготавливаются путем снятия отпечатков с органи­ческих пенопластов, для которых номинальные размеры пор отвечают значениям 3-100 пор на дюйм. При выборе величины поры должны быть удовлетворены требования, предъявляемые к фильтру особенностями заливки, а также требования к эффективно­сти, долговечности фильтра и его экономичности. Для множества систем такое соотно­шение найдено эмпирически.

Для первичной очистки алюминия обычно используются фильтры с размером пор, равным 20 или 30 единиц на дюйм. В то же время для тонкой очистки применяют­ся фильтры с размером 40 и 50, а для грубой - 10 пор на дюйм. У фильтров, используе­мых в литьевых процессах, этот параметр обычно равен 20.

Медь и медные сплавы, как правило, достаточно текучи и могут быть сразу же залиты в фильтр; при этом они содержат сравнительно низкий процент твердофазной примеси. Следовательно, для них возможно использование фильтров тонкой очистки с величиной поры до 40 и более на дюйм. Однако, с учетом требований к долговечности фильтра в установках для непрерывного медного литья во избежание преждевременно­го закупоривания элемента применяются фильтры с размером поры 30 единиц на дюйм.

Для очистки чугунных расплавов необходим целый ряд фильтров с различной пористостью. В то время как текучесть чугуна довольно высока, что позволяет в прин­ципе использовать фильтры тонкой очистки, уровень загрязненности его частицами включений весьма высок, так что приемлемую долговечность могут обеспечить лишь грубые фильтры. Поэтому для некоторых ковких сплавов применяются фильтры с раз­мером поры 3, а для серых чугунов - 30 единиц на дюйм.

Углеродистые стали обладают низкой текучестью. Их очищают при помощи фильтров с размером пор 10 единиц на дюйм и менее. Для нержавеющих сталей можно использовать более тонкие фильтры.

С учетом этого разнообразия расплавов выбор размера пор в фильтре следует осуществлять самым тщательным образом, принимая во внимание качество исходного металла, условия литья, требуемую чистоту продукта и его стоимость.

Размер фильтра.

Выбор размера самого фильтра также является результатом эмпирического поис­ка оптимального соотношения между различными параметрами. Если удельная ско­рость потока должна быть высокой, тогда, чтобы достигнуть ее с разумным металлостатическим напором, поперечное сечение фильтра следует выбирать достаточно боль­шим. Если общее количество фильтруемого металла очень велико, а фильтр в процессе литья нельзя заменить другим, тогда размер его должен быть значительным для предот­вращения закупоривания. Более грязный металл требует соответственно и большей площади фильтра по сравнению с более чистым металлом. Практика литья и располо­жение фильтра также влияют на определение размера.

Выводы

Основываясь на вышеизложенном, можно сделать следующие выводы.

1.  Очистку металлических расплавов от мелких твердофазных включений можно эффективно и экономично осуществлять с помощью слоистых пористых фильтров.

2.  В числе их пенокерамические фильтры обладают наиболее благоприятным со­четанием таких достоинств, как небольшая масса, хорошо развитая поверхность, изви­листые каналы, малые потери давления, подходящие термические и механические свой­ства.

3.  Выбор и применение пенокерамических фильтров при решении узкоспециаль­ных задач требуют комплексной увязки многих параметров для достижения максималь­ного эффекта от их использования.