铸造用泡沫陶瓷过滤器

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陶瓷过滤器的过滤机理
• 筛分。如同筛子一样，阻止尺寸大于过滤器表面孔径的夹 杂粒子及其团聚物通过。 • 饼滤。经筛分，许多大于过滤器孔洞的夹杂被捕获在过滤 器入口端。随着捕获夹杂物数量增多，在过滤器入口端表 面形成由大块夹杂构成“滤饼”。“滤饼”使液体变细， 这样小于过滤器孔径尺寸夹杂也部分被捕获在“滤饼”上。 • 深床过滤。在泡沫陶瓷过滤器内部，熔体流经的路径蜿 蜒曲折，小的局部区域内甚至有横流折返的现象，这主要 起两个作用：①可以大大增加夹杂物粒子与过滤器接触的 概率；②使熔体的流速和流向变换加快，由此可使熔体中 细小的夹杂物被碰撞后遗留在某一角落停滞下来而被捕获。
• 垂直放置：
--过滤开始时，过滤器的利用面积小； --过滤后的液流没有花洒现象(洗澡用的花洒有许多小水流)
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过滤器前Байду номын сангаас的液流状态
过滤器后铝合金液呈层流状态
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注意事项
• 陶瓷过滤器使用不当，效果比使用其他过滤器更坏； • 系统设计要保证铝合金液全部通过过滤器(如部分未通过， 则铝液不纯净，并产生湍流turbulence，卷气而造渣)； • 过滤器的过滤面积应足够大，不影响铝合金液的流速(最 小流速应位于直浇道的最小截面处)； • 过滤器前后应有足够大的空间，有利收集夹杂物。 • 铝合金液应做好熔化炉的熔炼(避免氧化，及除渣处理)和 保温炉的精炼除渣和除气。因为过滤器的过滤能力是有限 的，铝合金液太脏会导致最后过滤的铝合金液比最先过滤 的铝合金液反而更脏。
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浇注系统
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直浇道截面积计算
• DA:直浇道截面；22.6：加速常数；G: 浇注重量； • £ ：摩擦系数；ρ：铝合金液密度；浇注时间；H: 浇注有效高度
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浇注系统设计
• S：直浇道截面积 • R：所有横浇道总截面积， • I： 所有内浇道总截面 积
• S：R：I=1.0:1.1:1.2
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过滤器尺寸的选择
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过滤器座的设计
• 要充分考虑过滤器安放方便（如锥面、斜度、间 隙等）和牢固可靠。 • 在安放处的铸型支撑面要做有圆角（抹棱）以防冲砂。 应注意： --铁水流入面要留有3-5mm搭接量； --铁水流出面要留>5mm的支撑宽度； --过滤器四周留有1.0-1.5mm的间隙及集砂槽沟，以防插入时 不小心掉下散落的砂粒带入型内； --过滤器上表面应低于分型面0.5-1.0mm,以防合箱时压坏过 滤器(尤其是上面有砂时)。
• 金属经过过滤器的面积应该足够大，不能因为安放了过滤 器而影响到铸型的浇注速度和浇注时间，所以在工艺上要 考虑：集渣的因素、过滤器的因素、阻尼的因素影响，故 取过滤器处截面的面积与正常浇道面积比为2.5-4.0:1; • 过滤器前后应有足够大的空间，有利收集夹杂物，也有利 金属液顺利流过。使用泡沫陶瓷过滤器，为防止过滤夹杂 物影响到金属流通，根据金属液过滤量选用过滤器尺寸。 • 若整箱铝水过多或过脏，可在横浇道上分叉，使用多个过 滤器。
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过滤器的规格
• ppi前面的数字代表产品的孔密 度。如型号为20ppi，30ppi,即表 示任意25.4mm长度上孔隙均匀 度为20孔, 30孔的泡沫陶瓷过滤板产品。 • 过滤速度: Kg/(cm2*min) • 过滤量：SEDEX过滤能力 Kg/cm2）：
灰铁 2.0-4.0; 合金铸铁：0.5-1.0
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陶瓷泡沫过滤器的过滤机理
直孔过滤片 挡渣 (筛分)
陶瓷泡沫过滤器挡渣(筛分)
过滤饼，
深层过滤床
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陶瓷泡沫过滤器的功能
• 除杂除渣：净化铝合金液，同时除氢： --过滤后铝合金液粘度降低，铝合金液的流动性增加10%15%。故过滤提高了铝合金液的充型能力。 --过滤前铝合金液流动为湍流，过滤后变成层流(泡沫陶瓷过 滤器的流道内曲折弯转），减少了卷气，二次造渣； --随着过滤的进行，过滤机理从筛分，滤饼到深床过滤，过 滤后的铝合金纯净度越来越高（在没有超过陶瓷泡沫过滤 器的最大过滤能力的情况下）。例如，缸盖底部燃烧室部 位的铝合金液最纯净； • 零件的废品率降低， • 零件切削性能提高 • 材料力学性能显著提高，尤其是延伸率。
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过滤器放置槽
放置槽
过滤器
过滤区
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放置方式
东风：赵书城
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过滤器安装
• 水平型
垂直型
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三种放置方式
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三种放置方式
• 过滤器水平放置，金属液自下而上通过过滤器的 方式最佳； • 水平放置：
--过滤器的利用面积大； --自上而下：在过滤初期，过滤后的液流有花洒现象；随着 下面的液体填满，花洒现象消失 --自下而上：过滤后的液流，没有花洒现象
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过滤器尺寸的选择
• • • • 第一步：计算直浇道的最小截面积 第二步：计算横浇道截面积之和，内浇道的截面积之和， 第三步：确定过滤器的安放位置和个数； 第四步：根据单位面积的过滤器的过滤速度，单位面积过 滤器的过滤能力，实际的浇注速度和经过过滤器的铝合金 液重量和铝合金液的纯净程度，确定过滤器的尺寸（如铝 合金液太不纯净，则需采取多级过滤）。 即：过滤器的过滤速度>铝合金液的浇注速度 过滤器的过滤能力>铝合金液夹杂物量 • 通常：过滤器的过滤面积为浇道截面积的2.5—4倍。
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注意事项
• 陶瓷过滤器使用前应烘烤，干燥 • 陶瓷过滤器上的碎屑应吹掉，不应带入浇道。
• 陶瓷过滤器应放置正确，以免压碎。
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泡沫陶瓷过滤器
2012年8月
泡沫陶瓷过滤器
• 泡沫陶瓷一般用聚氨基甲酸乙 脂泡沫塑料作载体，灌以由耐 火骨料烧结助剂、粘结剂等微 粉加水制成的陶瓷浆料，然后 挤出浆液，剩下包覆在泡沫纤 维周围的陶瓷料，经烘干，在 高温下焙烧烧结，聚氨基甲酸 乙脂受热分解，留下泡沫状的 陶瓷制品，即泡沫陶瓷过滤器 • 用于铝合金液过滤的陶瓷材料 是三氧化二铝（注意：其熔点 非常高，不会在铸造时熔化的）