熔体过滤技术优化方案

熔炼过程中尽管经过反复除渣，仍然有一定量的渣和夹杂物存在于熔体中。有些铸造工艺无法设置浇注系统除渣组元，有些铸件要求较严，不允许有超量的渣和夹杂物的存在，由此过滤技术就承担起了除渣的主要作用。常用的过滤器包括三大类：板状筛孔过滤器、泡沫陶瓷过滤器和纤维过滤网。过滤器的孔隙率与通过率之间的关系见表4⁃108。

表4⁃108 过滤器的孔隙率与通过率

1.板状筛孔过滤器

该类过滤器包括三种类型：板状筛孔砂芯过滤器、板状筛孔陶瓷过滤器和薄钢板筛网状过滤器。

（1）板状筛孔砂芯过滤器 预先用芯砂将该砂芯制成，硬化后即可使用。该砂芯可以用树脂砂制成。筛网芯及对应的浇注系统尺寸见表4⁃109。

表4⁃109 筛网芯及对应的浇注系统尺寸

注：1.G为铸件重量，ΣA_网为网孔总面积，ϕ₁=ϕ+1mm。

2.适用于要求水压试验（压力＞0.5MPa以上）质量要求较高的铸件。

3.其他组元的截面面积可参考以下比例关系确定：ΣA_内∶ΣA_网∶ΣA_横∶ΣA_直=1∶1.1∶1.5∶1.2。

（2）板状筛孔陶瓷过滤器 该过滤器预先按规定的结构和尺寸用耐火材料烧结制成，具体的结构与尺寸见表4⁃110和表4⁃111。

表4⁃110 方形筛网芯的结构与尺寸

注：筛网芯与砂型搭接的宽度为10～20mm，小型铸件取下限，大件取上限。

表4⁃111 圆形筛网芯的结构与尺寸

（3）薄钢板筛网状过滤器 该过滤器用薄钢板冲制而成，孔隙率一般为30%～40%，网孔直径为1.5～2.5mm，常用于铝合金、镁合金铸件的浇注系统。使用前应进行除锈和脱脂处理。其结构与尺寸见表4⁃112。

表4⁃112 薄钢板筛网状过滤器的结构与尺寸

2.泡沫陶瓷过滤器

泡沫陶瓷过滤器具有较强的滤渣能力，但是也容易造成过滤网堵塞，影响浇注系统的流量和充型速度。选择时要考虑该类过滤器的特点和使用中需要注意的事项。圆形泡沫陶瓷过滤片的尺寸见表4⁃113，方形泡沫陶瓷过滤片的尺寸见表4⁃114。特殊规格的过滤片可以根据工艺要求对尺寸进行调整。泡沫陶瓷过滤片的安放方式如图4⁃31所示。陶瓷过滤器的安装见表4⁃115。铸铁件过滤器的尺寸与浇注参数见表4⁃116。带过滤器浇注系统各组元的截面面积比见表4⁃117。

表4⁃113 圆形泡沫陶瓷过滤片的尺寸

表4⁃114 方形泡沫陶瓷过滤片的尺寸(www.xing528.com)

图4⁃31 泡沫陶瓷过滤器的安放方式

a）浇口盆底部垂直安放 b）直浇道底部水平安放 c）直浇道底部水平安放 d）单向横浇道垂直安放 e）单向横浇道垂直安放 f）单向横浇道内水平冲顶安放 g）横浇道内水平冲顶安放 h）横浇道内垂直安放 i）横浇道内水平冲顶安放 j）横浇道内水平冲底安放 k）水平横浇道内倾斜安放 l）单向横浇道内设孕育或球化系统水平冲底安放

表4⁃115 陶瓷过滤器的安装 （单位：mm）

表4⁃116 铸铁件过滤器的尺寸与浇注参数

（续）

表4⁃117 带过滤器浇注系统各组元的截面面积比

注：过滤器面积的大小与孔洞率、孔径、滤器厚度、金属液黏度、浇注温度、金属液压头、充型速度等有关。

3.纤维过滤网

纤维过滤网用耐高温玻璃纤维制成，其耐高温性能优于砂芯过滤器。由于其具有使用方便，价格便宜等特点，因而得到广泛的应用。耐高温玻璃纤维过滤网的尺寸见表4⁃118。某公司生产的过滤网的性能参数见表4⁃119。

表4⁃118 耐高温玻璃纤维过滤网的尺寸

注：过滤网在使用中，可根据需要裁剪，过滤网与砂型的搭接宽度一般为15～20mm。

表4⁃119 某公司生产的过滤网的性能参数

纤维过滤网在浇注系统中的安放如图4⁃32所示。

图4⁃32 纤维过滤网在浇注系统中的安放