铝工业陶瓷过滤板

铝工业陶瓷过滤板 自上世纪70年代在美国问世以来,在有色金属行业特别是铝加工的生产中,显示了其巨大的生命
力。随着人们对铝成品的质量要求越来越高,陶瓷过滤板的应用亦愈来愈普遍。下文就陶瓷过滤板的过滤特性、过
滤机制、过滤板的生产技术和使用做一简要介绍。

铝工业陶瓷过滤板的表征主要有:结构表征、材料性能表征和膜过滤性能表征;
结构表征具体反应在孔径大小、孔分布、孔形状和孔隙率等;
膜的孔结构与其过滤传递性能紧密相关,孔径及孔径分布是膜结构最重要的参数,直接影响着流体在膜中的传递特性
,决定着膜面的分离过滤性能。
铝工业陶瓷过滤板在冶炼铝熔体的质量十分重要，它在很大程度上影响着随后的加工性能和最终制品的质量。因此
世界各国都十分重视铝熔体的净化;导致铝污染的原因很多，一方面在熔炼过程中，铝以熔融或半熔融状态暴露于
炉内气氛中，易发生氧化，易与水汽反应而吸氢，易形成各种形式的非金属夹渣、以及粗大的金属互化物粒子等等
。另一方面，组成炉料中的部份废料在流通过程中带入一些非铝杂质。由于废料来自于本厂的各工序的工艺废品及
废料和厂外废料，因此途径不同，成份复杂，质量也较差。上述这些杂质往往使铸坯产生气泡、夹杂，严重影响金
属熔体的纯净度，从而进一步影响加工性能、力学性能、抗蚀性能以及产品的外观质量。

铝工业陶瓷过滤板能够有效去除铝水中的各种细度达到微米级的夹杂物，使铝水变为平稳层流，有利于充型；它具
有独特刚玉结构，良好的机械强度和化学稳定性，优越的耐铝水冲刷性能；严格控制的孔洞尺寸和通孔率，可获得
稳定的过滤效果；该陶瓷过滤板周围有密封陶瓷纤维衬垫，这样有助于过滤板在过滤箱内的密封，确保没有金属液
流失。该产品主要应用于铝和铝合金生产中的净化工艺；

铝工业陶瓷过滤板其他应用领域：

1、铜合金铸造过滤，有色金属熔体，在铸造过程中,同样也会产生氧化和非金属杂物,出现大量的废品,若采用铝工
业陶瓷过滤板可大大降低废品率；过滤铜合金熔体通常选用堇青石质,网眼尺寸为1.0ｍｍ左右；

2、特殊领域:其他应用在高温条件下，陶瓷过滤板具有优良的热辐射特性，被用于强化传热和多孔介质的燃烧技术
中，效果显著。铝工业陶瓷过滤板还可以做成载体，在陶瓷载体上涂覆纳米二氧化钛，受紫外线激发，具有强烈的
光催化氧化降解特性，可催化降解有机物和微生物，从而净化空气。泡沫陶瓷还可以做成化工塔填料，布气材料，
煤气灶节能燃烧板等，但是目前此领域在铝工业中很少触及；

铝工业陶瓷过滤板过滤机理：

1、滤饼机制：复杂的泡沫陶瓷结构，可以高效率地机械挡渣，当金属液通过结构复杂的泡沫陶瓷过滤器时，通过
过滤介质的机械分离作用，把大于过滤器表面孔眼的夹杂物滤除，并使之沉淀在过滤器液态金属流入端，成为过滤
器的一个组成部分。随着夹杂物在过滤器表面上堆积数量的增多，逐渐形成了一层“滤饼”，使金属液流道进一步
变细，因而新增的过滤介质表面可以滤除更为细小的夹杂物，与此同时，介质内部也有过滤作用，在贯穿于陶瓷体
的众多小孔中，有的呈现微小狭缝，有的存在死角，这些变化不同的区域都是截获夹杂物的可能位置；

2、表面效应：当金属液流经结构复杂的陶瓷体时，被分割成许多细小的流股，增大了金属液中夹杂物与过滤介质
的接触面积及接触几率，由于过滤器表面是极微小的凸凹面，凹块尺寸约为1～10μｍ左右，对夹杂物有静电吸附
和黏附截流作用；

3、整流效应：金属液流过泡沫陶瓷过滤器时，被分割成许多细小单元的流股，其直径较小，使液流趋于层流运动
；当金属液处于层流状态时，由于熔融金属液的密度远大于夹杂物的密度，因而使夹杂物有充分的时间上浮除去，
也即陶瓷过滤器能辅助横浇道挡渣；浇注系统中放置过滤器后，金属液流动的阻力增加，在横浇道中流动的金属液
容易形成充满运动，并使流速降低，有利于夹杂物上浮，并滞留在横浇道顶面；

产品特点：

1、良好的抗热震性能和抗金属液流冲击能力，完全满足客户使用环境的要求；

2、先进的生产工艺，为客户提供不同尺寸、不同孔密度的优质过滤片产品，完全满足铝加工企业的需要；

3、严格的外观尺寸控制技术（可按客户要求定做），完全适合自动安放过滤片的生产线使用；

产品优点：

1、采用吸附性原理过滤，能有效去除铝液中大块夹杂物，并有效吸附细小尺寸的细小夹杂物；

2、不掉渣，有效减少对铝液的污染；

3、抗热震性好，改进对熔融金属耐腐蚀能力；

4、自动化流水线生产，三道校准程序，尺寸精准，与过滤箱更契合；

5、提高表面质量、提高产品性能、改善显微组织的作用。

安装与作用：

铝工业陶瓷过滤板的过滤效率与它的正确安装使用有着密切的关系；同时也不能因为采用了过滤工艺而忽视熔炼、
炉内处理、铸造等工序操作中为减少夹杂产生而采取的常规而必要措施；更要防止过滤后的洁净铝液发生再污染的
现象产生。

铝工业陶瓷过滤板的安装使用，需要注意以下几个方面：

1、正确选用铝工业陶瓷过滤板：

过滤板的尺寸大小和孔数规格的选择必须考虑到特定铸造类型的流率范围、过滤时金属的最大液位、总过滤量、原
始铝液的洁净程度等因素。

2、熔体过滤前处理不容忽视：

如熔铝炉和保温炉的正常扒渣、清炉；炉内精炼等；尤其是在线除气箱设备仍很必要，因为它不仅能降低熔体的含
H量，同时也能去除部份非金属夹杂物。

3、过滤板须与方形耐火过滤箱相适配：

两者适配便于密封，这样既防止金属未经过过滤而从间隙处流入铸造箱，而且也可避免因泡沫过滤板过于质轻而在
铝水中上浮而失效；

4、使用前需预热：

预热以除去水份，防止出现裂痕，并有利于初始的瞬间加热过滤；预热可采用电或燃气加热来实施；正常情况下，
约需15分钟左右；

5、正常过滤中，无须进行打渣，避免敲击、振动过滤板；同时应使流槽充满铝水，避免铝水太大；

6、铸造完毕后，放干流槽及过滤板上的金属；有一种振动器，置于过滤板上，振动一分钟，能从过滤板中震落约
75％左右的存留液态金属；

7、最后清理四周，待凝固后取出过滤板

铝工业陶瓷过滤板板片具有优良的耐热冲击性、强度以及较高的孔隙率，能够过滤和吸附夹杂在浇铸熔融金属液中
尽可能小的夹杂物，并利用其独特的整流作用得到平稳且快速的层流，防止气泡进入，适用于铸造行业不同耐火度
和浇注速度的要求；能显著提高铸件的质量，有利于切削加工，从而减少刀具磨损，降低制造成本；

使用效果：

使用铝工业陶瓷过滤板净化铝液后对板带箔及其产品带来了巨大好处，就铝合金型材的生产厂商来说，会有下面几
个优点：

1、提高挤压生产率；

当使用过滤板净化合金挤压料时，我们曾对某一模具进行考察，发现挤压速度增加20％左右，生产率提高近15％左
右；

2、延长模具寿命，而且减少修模次数；

3、降低挤压力；

当使用过滤板对合金熔体进行净化后，发现挤压力比未过滤的降低3％还要多；

4．显著改善了铝型材的表面质量；