La recherche sur le filtre céramique se concentre principalement sur deux aspects: le premier est le matériau du filtre céramique, y compris le procédé de fabrication et les performances du filtre céramique; Le second est la structure du filtre céramique, y compris la forme du filtre, la position de placement, le mécanisme de filtrage et l’effet de filtrage.
Le matériau filtrant doit être choisi en fonction du type d’inclusions à éliminer par filtration et la résistance au fluage et aux vibrations thermiques du matériau doit également être prise en considération. Un grand nombre de résultats expérimentaux montrent que le matériau, la porosité et la rugosité de la surface intérieure du filtre céramique influent sur l’effet de filtration. La structure du filtre céramique est déterminée par son matériau. Selon le matériau, le filtre céramique peut être divisé en filtre céramique mousse et filtre céramique à particules.
Les filtres en mousse céramique ont un volume ouvert de 75 à 90% et sont habituellement classés par PPI par pouce de ligne. Par exemple, un filtre en mousse céramique 10 PPI, de la taille de ses pores est 1 878 TRM, la gamme est de 584 ~ 3708 TRM; La taille des pores du filtre en mousse céramique 30 PPI est de 711 unitm, allant de 229 unitm à 1422 unitm. L’épaisseur du filtre en mousse céramique est généralement de 25 mm. Dans le système de coulée, il y a un placement vertical et horizontal, et sa structure est conçue en fonction de la situation spécifique d’utilisation.
Le filtre en mousse céramique a été choisi comme matériau NCL-MulLite, ZrO2, ZR-SiO4 et Al2O3. L’utilisation de la mousse de céramique Al2O3, dans l’opération n’est pas fragile, sa performance de fissuration par vibration thermique est bonne, à 1700℃ flux de métal liquide à haute température, la capacité de déformation anti-fluage est forte. En raison de la porosité élevée des pores (75 à 90%) et des parois minces des pores, le filtre céramique en mousse n’a pas besoin d’être préchauffé avant d’entrer en contact avec le métal liquide.
La structure du filtre à particules céramiques est une plaque de support avec des trous vers le haut et vers le bas, et le milieu est une charge de particules, sur laquelle une couche de matériau d’adsorption actif est plaquée. L’épaisseur de la tôle de support est généralement de 12 mm et le diamètre du trou est de 4,5-13 mm. MgO ou Al2O3 est choisi comme charge pour le filtre céramique granulaire, et l’adsorbant actif est choisi en fonction du type d’inclusions à filtrer. Pour le superalliage traité avec du métal de terre rare, le métal de terre rare est choisi comme activateur, et le problème de l’étanchéité doit être résolu en utilisant des particules d’oxyde de calcium.
Le réfractaire au CaO est un bon matériau de remplissage pour les filtres céramiques granulaires, qui peuvent non seulement s’appuyer sur le principe de l’adsorption physique, mais aussi éliminer les inclusions par des réactions chimiques. Toutefois, deux raisons limitent son application étendue. Tout d’abord, il faut des températures d’agglomération extrêmement élevées (au-dessus de 1800 ° C) pour obtenir la densité et la résistance mécanique requises. Ensuite, il est facile de s’hydrater à température ambiante et dans l’atmosphère.
Les avantages de la réfractorité au CaO sont une réfractorité élevée, une alcalinité élevée, une bonne filtrabilité de l’acier liquide et des ressources abondantes. Pour améliorer la résistance à l’hydratation du réfractaire au CaO pour la filtration de l’acier liquide, on peut améliorer le degré de frittage du réfractaire au CaO, de grande taille cristalline, en utilisant de la chaux ultra-calcinée ou de la chaux électrofondue; Un film protecteur est formé à la surface du CaO; Le film de goudron ou de résine organique est trempé sur des produits cuit au co comme mesure de transition intermédiaire; L’addition d’une petite quantité d’additifs chimiques dans le CaO a pour effet de réduire la température de frittage du CaO et de produire une partie de la phase liquide dans le corps d’agglomération au stade ultérieur de frittage, de manière à favoriser la croissance des grains de CaO.