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La ricerca sul filtro ceramico si concentra principalmente su due aspetti: il primo è il materiale del filtro ceramico, compresi il processo di fabbricazione e le prestazioni del filtro ceramico; Il secondo è la struttura del filtro ceramico, compresa la forma del filtro, la posizione di posizionamento, il meccanismo e l’effetto di filtraggio.
Il materiale filtrante deve essere scelto in base al tipo di inclusioni da eliminare per filtrazione esi deve anche tener conto della resistenza allo scorrimento e della resistenza alle vibrazioni termiche del materiale. Numerosi risultati sperimentali dimostrano che il materiale, la porosità e la rugosità interna della superficie del filtro ceramico influiscono sull’effetto di filtrazione. La struttura del filtro ceramico è determinata dal suo materiale. A seconda del materiale, il filtro ceramico può essere suddiviso in filtro ceramico a schiuma e filtro ceramico a particelle.
I filtri in schiuma ceramica hanno un volume aperto dal 75% al 90% e sono generalmente classificati per PPI per pollice di linea. Ad esempio, 10 PPI filtro di schiuma ceramica, pori di dimensione 1778 pori, campo 584 ~ 3708 pori, La dimensione dei pori del filtro a schiuma ceramica da 30 PPI è di 711 pori di diametro compreso tra 229 mm e 1422 mm. Lo spessore del filtro in schiuma ceramica è generalmente di 25 mm. Nel sistema di colata, la posizione è verticale e orizzontale e la sua struttura è progettata In funzione della situazione specifica di impiego.
Il filtro ceramico a schiuma è stato scelto come materiale nclmullite, ZrO2, ZR-SiO4 e Al2O3. L’impiego di ceramica a schiuma Al2O3 durante l’operazione non è fragile, il suo rendimento di cracking a vibrazioni termiche è buono, con una portata di metallo liquido ad alta temperatura di 1700 gradi, la capacità di deformazione antiscorrimento è elevata. A causa dell’elevata porosità dei pori (dal 75% al 90%) e delle sottili pareti dei pori, il filtro ceramico a schiuma non deve essere preriscaldato prima di entrare in contatto con il metallo liquido.
La struttura del filtro ceramico di particelle è una piastra di supporto con fori verso l’alto e verso il basso, e il centro è un riempitivo di particelle su cui viene placcato uno strato di materiale di adsorbimento attivo. Lo spessore della piastra di supporto è generalmente di 12 mm e il diametro del foro è di 4,5-13 mm. MgO o Al2O3 sono selezionati come filler per il filtro ceramico granulare e l’adsorbente attivo è scelto in base al tipo di inclusioni da filtrare. Per le superleghe trattate con metalli delle terre rare, il metallo delle terre rare è selezionato come attivatore e il problema impermeabile deve essere risolto quando si utilizzano particelle di ossido di calcio.
Il materiale refrattario CaO è un buon materiale di riempimento per filtri ceramici granulari, che non solo possono basarsi sul principio dell’adsorbimento fisico, ma possono anche rimuovere le inclusioni attraverso reazioni chimiche. Tuttavia, vi sono due ragioni che ne limitano l’applicazione su vasta scala. In primo luogo, esso richiede temperature di sinterizzazione estremamente elevate (oltre 1800 gradi centigradi) per ottenere la densità e la resistenza meccanica richieste. In secondo luogo, è facile idrato a temperatura ambiente e nell’atmosfera.
I vantaggi dei refrattari di CaO sono elevati refrattari, elevata alcalinità, buona filtrabilità dell’acciaio liquido e abbondanti risorse. Il modo per migliorare la resistenza all’idratazione del refrattario di CaO per la filtrazione di acciaio liquido consiste nel migliorare il grado di sinterizzazione del refrattario di CaO di grandi dimensioni a cristalli, utilizzando calcinazione ultralarga o calce elettrofusione; Si forma una pellicola protettiva sulla superficie di CaO; Come misura transitoria intermedia, il catrame o la pellicola di resina organica sono imbevuti di prodotti a base di cao; L’aggiunta di una piccola quantità di additivi chimici nel CaO ha l’effetto di ridurre la temperatura di sinterizzazione del CaO e di produrre parte della fase liquida nel corpo sinterizzato nell’ultima fase di sinterizzazione, in modo da favorire la crescita dei grani di CaO.
