Mécanismes de purification des filtres en mousse céramique

I. Tamisage-Filtre Mécanisme de filtration à lit profond

1. Tamisage (Criblage):Ce mécanisme suit le principe de la filtration traditionnelle en maille de fibre de verre, agissant comme un tamis pour bloquer le passage des particules d'inclusion et de leurs agglomérats plus gros que les pores de surface du filtre.

2. Filtration du gâteau de filtration: De nombreuses inclusions plus grandes que les pores du filtre sont capturées à l'entrée du filtre par tamisage. À mesure que le nombre d'inclusions capturées augmente, un « gâteau de filtration » composé de grosses impuretés se forme à la surface d'entrée du filtre. Ce « gâteau de filtration » affine le liquide, permettant même aux inclusions plus petites que la taille des pores du filtre d'être partiellement capturées sur le « gâteau de filtration ».

Le tamisage et la filtration sur gâteau de filtration sont deux étapes du même mécanisme et leur durée dépend de la quantité d'inclusions dans le liquide et de la taille des pores du filtre.

3. Filtration en lit profond: À l'intérieur du mousse céramique Dans le filtre, la masse fondue s'écoule selon un chemin tortueux. Dans certaines zones, on observe même des cas d'inversion du flux transversal. Cela augmente principalement la probabilité que les particules d'inclusion entrent fortement en contact avec le filtre. Les inclusions de plus petit diamètre, s'écoulant avec la masse fondue, peuvent être piégées dans un angle après la collision, et ainsi capturées.

II. Mécanisme de séparation flottant

Lorsqu'un filtre en mousse céramiqueSi le système d'injection est correctement conçu et placé dans le système d'injection, la résistance à l'écoulement du métal augmente, ce qui permet au métal liquide de remplir le système d'injection et d'exploiter pleinement sa fonction de rétention du laitier. Simultanément, le débit de liquide injecté depuis la carotte est étranglé par le filtre, ce qui permet au métal liquide de stagner temporairement dans la carotte. Cela permet aux scories moins denses de flotter et de se séparer, offrant ainsi les avantages d'un système d'injection par le bas. Le métal liquide continue de couler à travers le système. Mousse filtre en céramique, d'une part, les scories moins denses flottent, et d'autre part, les turbulences sont efficacement réduites ou éliminées.

III. Mécanisme d'adsorption

Lorsque le filtre est placé dans le canal d'alimentation ou l'entrée de la cavité du moule, dès que le premier jet de liquide atteint la surface d'entrée du filtre pendant la coulée, un phénomène d'adsorption se produit entre le flux de liquide et le réseau de mousse. Cette adsorption est principalement une adsorption physique multimoléculaire non sélective, où les inclusions sont adsorbées couche par couche sur le réseau du filtre jusqu'à leur obstruction.

IV. Mécanisme de rectification

Des études sur les sources d'inclusions dans les pièces moulées révèlent que les inclusions d'oxydation secondaire représentent 83 % du total des inclusions, celles causées par l'érosion du matériau du moule 13 % et seulement 4 % sont dues à une élimination incomplète des scories avant la coulée. Cela indique que la plupart des inclusions dans les pièces moulées se forment pendant le processus de coulée, et l'utilisation de filtres pour purifier le métal permet d'obtenir des résultats de purification significatifs. Pendant le processus de coulée, dans la plupart des cas, le métal liquide remplit la cavité du moule dans un état turbulent, en particulier lors des phases initiales, lorsqu'il pénètre dans la cavité depuis une certaine hauteur. En raison des voies d'écoulement tortueuses et sinueuses à l'intérieur du moule, filtre en mousse céramiqueIl possède une forte capacité à rectifier le métal liquide, le faisant passer d'un écoulement turbulent à un écoulement laminaire. Grâce à l'action rectificatrice du filtre, le métal liquide, très turbulent, passe à un état laminaire après son passage à travers le filtre. Une fois passé le filtre, il nécessite une zone de transition plus longue pour revenir à son état turbulent initial. Dans cette zone de transition, le liquide n'a pas le temps de se transformer en turbulence, ni de turbulences importantes, ce qui empêche l'oxydation secondaire du métal et l'érosion du moule, et agit ainsi comme une « barrière de scories » empêchant la formation d'inclusions d'oxydes secondaires.