تُعدّ صفيحة الترشيح المصنوعة من رغوة السيراميك الألومينا ضرورية لتحسين جودة سبائك الألومنيوم المنصهرة، إذ تُحدّد إلى حد كبير أداء عمليات المعالجة اللاحقة وجودة المنتجات النهائية. ولذلك، حظيت عملية تنقية مصهور الألومنيوم باهتمام بالغ في مختلف الصناعات العالمية.

ينجم تلوث الألومنيوم المنصهر عن مصادر متعددة. فخلال عملية الصهر، يتعرض الألومنيوم في حالته المنصهرة أو شبه المنصهرة لجو الفرن، مما يجعله عرضة للأكسدة وامتصاص الهيدروجين من خلال تفاعله مع بخار الماء، مُولِّدًا شوائب غير معدنية متنوعة، مثل مخلفات بطانة الفرن، والكلوريدات والكربيدات من المواد المساعدة على الصهر، بالإضافة إلى جزيئات بين فلزية خشنة. وفي الوقت نفسه، تتعدد مصادر الخردة المُعادة، بما في ذلك مخلفات العمليات من إجراءات الإنتاج الداخلية والخردة المشتراة من الخارج، والتي تُدخل شوائب متنوعة غير الألومنيوم. وتتسبب هذه الشوائب في ظهور ثقوب هوائية وعيوب شوائب في قوالب الصب، مما يُقلل من نقاء المصهور، ويُضعف أداء المعالجة، والخواص الميكانيكية، ومقاومة التآكل، وجودة سطح المنتجات النهائية.

تُزيل صفيحة ترشيح رغوة السيراميك المصنوعة من الألومينا بكفاءة الشوائب الدقيقة بحجم الميكرون من الألومنيوم المنصهر، وتحوّل تدفق المعدن المضطرب إلى تدفق صفائحي مستقر، مما يُحسّن أداء ملء القوالب. يتميز هذا المنتج ببنية فريدة من نوعها من الموليت والكوروندوم، ما يمنحه قوة ميكانيكية عالية، وثباتًا كيميائيًا ممتازًا، ومقاومة فائقة للتآكل الناتج عن الألومنيوم المنصهر. يتم التحكم بدقة في حجم مسامه ومساميته المفتوحة لتحقيق نتائج ترشيح مستقرة. يُحيط صفيحة الترشيح حشية من ألياف السيراميك المانعة للتسرب لضمان إحكام إغلاق صندوق الترشيح ومنع تسرب المعدن المنصهر غير المُرشّح عبر الفتحات.

أولاً: مجالات التطبيق الرئيسية

1. عملية تنقية المصهور لإنتاج الألومنيوم وسبائك الألومنيوم؛

2. الترشيح في صب سبائك النحاس. تتعرض المعادن غير الحديدية المنصهرة، مثل النحاس الأصفر والبرونز والزنك والقصدير، للأكسدة وتكوّن شوائب غير معدنية أثناء الصب، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات الرفض. يمكن لألواح الترشيح المصنوعة من رغوة السيراميك أن تقلل بشكل كبير من معدلات الرفض. يتم اختيار مرشحات من نوع الكوردييريت ذات أحجام مسام تبلغ 20 أو 30 مسامًا لكل بوصة بشكل عام لترشيح سبائك النحاس.

3. حامل محفز لتنقية غازات عادم السيارات. يتميز الفوم الخزفي بمساحة سطحية كبيرة، وثبات حراري ممتاز، ومقاومة للتآكل، ومقاومة للتسمم، وكثافة منخفضة، مما يجعله حاملًا شائعًا لمحفزات العادم. عند تركيبه على أنبوب عادم محركات البنزين، يحول الغازات الضارة، بما في ذلك أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين، إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والنيتروجين بمعدل تحويل يتجاوز 90%. أما بالنسبة لمحركات الديزل، فيمكن أن يتجاوز معدل تنقية جزيئات الكربون 50%. بعد تراكم جزيئات الكربون على عنصر الترشيح، يمكن تجديده عن طريق الأكسدة التحفيزية أو الاحتراق المُتحكم فيه إلكترونيًا للاستخدام المستمر.

4. مجالات خاصة ذات درجات حرارة عالية. بفضل أدائها الممتاز في الإشعاع الحراري، تُستخدم هذه المادة في تحسين نقل الحرارة وتقنية الاحتراق في الأوساط المسامية. كما يمكن استخدامها كحامل للمحفزات الضوئية المحملة بجزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية. عند إثارتها بالأشعة فوق البنفسجية، تعمل على تحليل المواد العضوية والكائنات الدقيقة لتنقية الهواء. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامها كحشوة لأبراج المواد الكيميائية، ومواد توزيع الغاز، وألواح احتراق موفرة للطاقة لمواقد الغاز.

ثانياً: آلية الترشيح

1. تأثير طبقة الترشيح. تعمل البنية المسامية ثلاثية الأبعاد لرغوة السيراميك على اعتراض الخبث ميكانيكيًا. عند تدفق المعدن المنصهر، تُحجز الشوائب الأكبر من مسام السطح وتتراكم على جانب المدخل لتشكل تدريجيًا طبقة ترشيح. تعمل طبقة الترشيح على تضييق قنوات التدفق وحجز الشوائب الدقيقة. كما يمكن للشقوق والمناطق الميتة داخل جسم السيراميك أن تحجز الشوائب، مما ينتج عنه تأثير طبقة الترشيح داخليًا.

2. تأثير الامتزاز السطحي. يتم تقسيم المعدن المنصهر إلى تيارات دقيقة بواسطة البنية المسامية، مما يزيد من فرصة التلامس بين الشوائب ووسائط الترشيح. يتميز سطح لوحة الترشيح بهياكل مقعرة محدبة دقيقة بحجم 1-10 ميكرومتر، والتي تلتقط الشوائب عن طريق الامتزاز الكهروستاتيكي والالتصاق؛

3. تأثير التكرير. بعد انقسام تيار المصهور، يقل قطر التدفق المكافئ وينخفض ​​رقم رينولدز، مما يحول التدفق إلى تدفق صفائحي. في ظل ظروف التدفق الصفائحي، تكون كثافة الشوائب أقل بكثير من كثافة الألومنيوم المنصهر، مما يتيح وقتًا كافيًا للشوائب للطفو لأعلى والانفصال. تعمل صفيحة الترشيح على زيادة مقاومة التدفق، وتقليل سرعة المصهور في قناة التغذية، وتعزيز طفو الخبث، واحتجازه في الجزء العلوي من قناة التغذية للمساعدة في منع انسدادها.

ثالثًا: فوائد التطبيق

يُضفي الألمنيوم المنصهر المُنقّى فوائد ملحوظة على منتجات الألمنيوم المُصنّعة، مثل الصفائح والشرائح والرقائق والقطاعات. وفيما يلي مزايا إنتاج قطاعات سبائك الألمنيوم 6063:

1. قدرة بثق أعلى. بعد الترشيح، ترتفع سرعة البثق بنحو 20٪، وتزداد الإنتاجية الإجمالية بنحو 15٪؛

2. عمر خدمة أطول للقوالب وتقليل أوقات صيانتها؛

3. انخفاض ضغط البثق. يتم تقليل ضغط البثق بأكثر من 3٪ مقارنة بالألمنيوم المنصهر غير المصفى؛

4. تحسن كبير في جودة سطح قطاعات الألمنيوم.

في تطبيقات الصب، يقلل بشكل فعال من عيوب الشوائب، ويحسن أداء القطع للمسبوكات، ويقلل من تآكل الأدوات، ويخفض تكاليف الإنتاج.

رابعاً: إرشادات التركيب والتشغيل

ترتبط كفاءة الترشيح ارتباطًا وثيقًا بالتركيب. ولا يمكن أن يحل استخدام ألواح الترشيح محل إجراءات إزالة الشوائب الأساسية كالصهر والتكرير داخل الفرن والصب. كما يجب منع إعادة تلوث الألمنيوم المنصهر المنقى.

1. الاختيار المناسب. يجب أن تتطابق أبعاد وكثافة مسام PPI للوحة المرشح مع معدل تدفق الصب، وأقصى مستوى للألمنيوم المنصهر، وحجم الترشيح الكلي، ونظافة الألمنيوم الخام المنصهر؛

2. المعالجة المسبقة للمصهور أمر لا غنى عنه. يجب إجراء كشط الخبث بشكل منتظم، وتنظيف الفرن، والتكرير داخل الفرن. وحدة إزالة الغازات المتصلة بالشبكة ضرورية، لأنها تقلل من محتوى الهيدروجين وتزيل جزءًا من الشوائب؛

3. قم بمطابقتها مع صندوق مرشح حراري مربع لضمان الإحكام، ومنع تدفق الألومنيوم المنصهر من خلال الفجوات وتجنب طفوية لوحة المرشح وفشلها؛

4. قم بالتسخين المسبق قبل الاستخدام. قم بالتسخين المسبق عن طريق التسخين الكهربائي أو الغازي لمدة 15 دقيقة تقريبًا لإزالة الرطوبة وضمان ترشيح أولي مستقر؛

5. لا تقم بإزالة الخبث، أو طرق أو هز لوحة الترشيح أثناء عملية الترشيح. حافظ على قناة الترشيح ممتلئة بالألمنيوم المنصهر لتقليل اضطراب مستوى السائل؛

6. قم بتصريف المعدن المتبقي في قناة الصب ولوحة الترشيح بعد عملية الصب. يمكن استخدام جهاز اهتزاز لمدة دقيقة واحدة لإزالة ما يقرب من 75٪ من الألومنيوم المنصهر المتبقي؛

7. نظف المنطقة المحيطة وأخرج لوحة الترشيح بعد أن يتصلب المعدن المتبقي.

خامساً: خصائص المنتج

1. مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية ومقاومة للتآكل والتأثير الناتج عن المعادن المنصهرة، مما يجعلها مناسبة لظروف العمل ذات درجات الحرارة العالية؛

2. عملية إنتاج متطورة، توفر ألواح ترشيح بأحجام وكثافات مسام متنوعة لتلبية متطلبات شركات معالجة الألومنيوم؛

3. التحكم الصارم في التفاوتات الأبعاد، بما يتوافق مع خطوط إنتاج تحميل المرشحات الأوتوماتيكية؛

4. مصنوع من الألومينا عالية النقاء كمادة خام، يتميز بمسامات منتظمة، ومقاومة عالية للحرارة، وثبات حراري ممتاز، ومقاومة للتآكل، وخصائص كيميائية مستقرة. يُستخدم على نطاق واسع في الصب، ومعالجة المياه، والصناعات الكيميائية، وحماية البيئة. وهو المادة المفضلة لترشيح الألومنيوم المنصهر وحوامل المحفزات، ويمكن استخدامه أيضًا في العزل الصوتي والحراري. تتوفر أشكال وأحجام وكثافات مسام PPI حسب الطلب.

سادساً: جدول مواصفات المنتج

ملاحظة: يمكن توفير منتجات ذات أشكال خاصة حسب طلب العميل.

بفضل أدائها المستقر والموثوق في تنقية المعادن، تُعدّ ألواح ترشيح رغوة السيراميك المصنوعة من الألومينا عنصرًا أساسيًا في مراقبة جودة المعادن المنصهرة وتحقيق استقرار الإنتاج في صب سبائك الألومنيوم والمعادن غير الحديدية. تستطيع شركة شيندا اختيار المواصفات وكثافات المسام المناسبة بمرونة تامة وفقًا لعملية الصب في موقع العميل، ومعدل تدفق الصب، ومتطلبات المنتج، كما توفر حلول ترشيح مُخصصة، وتساعد مصانع الصب على التحسين المستمر لجودة الصب وخفض تكاليف الإنتاج.