CS264476B1 - Method of production of foam ceramic filter block for moulding metals filtration - Google Patents

Abstract

Způsob výroby spočívá v tom, že polyuretanová matrice, smočená keramickou suspenzí, se před vysušením a vypálením pro odstranění přebytečné keramické suspenze podrobí odstředění.The method of manufacture is that polyurethane matrix, wetted with ceramic suspension, before drying and firing to remove excess ceramic the suspension is centrifuged.

Description

Vynález se týká způsobu výroby keramické filtrační tvárnice pro fíitrací roztavených kovů, u něhož se polyuretanová matrice smočí keramickou suspenzí, která se vysuší a vypálí.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for manufacturing a ceramic filter block for filtering molten metals, wherein the polyurethane matrix is wetted with a ceramic slurry, which is dried and fired.

Zvýšené požadavky na vlastnosti kovů, například hliníku a jeho slitin v potravinářském a leteckém průmyslu vyžadují velmi čisté materiály, čistota se týká zejména nekovových vměstků, které se vyskytuji jako oxidy a blány velikosti několika mikronů až milimetrů.Increased requirements for the properties of metals such as aluminum and its alloys in the food and aerospace industries require very pure materials, especially the non-metallic inclusions that occur as oxides and membranes of several microns to millimeters.

Mezi nejúčinnější metody odstraňování nečistot patří filtrace roztavených kovů přes pěnové keramické filtrační tvárnice.One of the most effective methods of removing impurities is the filtration of molten metals through foam ceramic filter blocks.

Pěnové keramické filtrační tvárnice, vkládané do toku taveniny, jsou vystavěny opotřebení erozí tekutého kovu a náhlým změnám teploty. Při lití se nečistoty obsažené v tavenině odstraňují zachycením bu3 na povrchu filtru, nebo na jeho vnitřním povrchu a postupně filtr zanášejí. Klesá propustnost filtru a v posledním stadiu musí být filtr pro ucpáni odstaven,Foam ceramic filter blocks inserted into the melt flow are subject to wear by liquid metal erosion and sudden temperature changes. During casting, the impurities contained in the melt are removed by adhering either to the surface of the filter or to its internal surface and gradually clogging the filter. The throughput of the filter decreases and at the last stage the clogging filter must be shut down,

K filtraci roztavených kovů se používají pěnové keramické filtrační tvárnice vyráběné protlačováním polyuretanové matrice, pojené keramickou suspenzí, přes soustavu válců s následným sušením a výpalem.For the filtration of molten metals, foam ceramic filter blocks produced by extrusion of a polyurethane matrix bonded by a ceramic suspension through a set of rollers followed by drying and firing are used.

Nevýhodou tohoto řešení je, že pří výrobě dochází k zaslepování otevřených pórů keramickou suspenzí a tím ke snížení propustnosti pěnové keramické filtrační tvárnice, jejímu předčasnému odstavení z provozu a tím přerušení procesu odlévání. Další nevýhodou je, že nelze na polyuretanovou matrici nanášet vice vrstev keramické suspenze, nebot soustava válců by rozrušila strukturu keramické suspenze dříve na polyuretanovou matrici nanesenou.The disadvantage of this solution is that during production the open pores are blinded by the ceramic suspension and thus the permeability of the foam ceramic filtering block is reduced, its premature shutdown and the casting process interrupted. A further disadvantage is that it is not possible to apply multiple layers of ceramic suspension to the polyurethane matrix, since the cylinder assembly would disrupt the structure of the ceramic suspension previously applied to the polyurethane matrix.

Uvedené nedostatky stávajícího způsobu výroby odstraňuje způsob výroby pěnové keramické filtrační tvárnice pro filtraci roztavených kovů, u něhož se polyuretanová matrice smočí keramickou suspenzí, která se vysuší a vypálí, podle vynálezu, jehož podstatou je, že po smočení před vysušením se polyuretanová matrice, pro odstranění přebytečné keramické suspenze, podi*obí odstředěni.These drawbacks of the present manufacturing method are overcome by a method of producing a foam ceramic filter block for filtering molten metals in which the polyurethane matrix is wetted with a ceramic slurry which is dried and fired, according to the invention. excess ceramic suspensions, both centrifuged.

Výhodou způsobu výroby pěnové keramické filtrační tvárnice pro filtraci roztavených kovů podle vynálezu je, že při výrobě nedochází k zaslepování otevřených pórů v polyuretanové matrici keramickou suspenzí a tím k zmenšování průtočnosti roztaveného kovu pěnovou keramickou filtrační tvárnicí. Další výhodou je, že průměr pórů a tlouštka stěn mezi jednotlivými póry jsou proměnné po průřezu vlivem odstředivé síly při. vytváření, kdy pěnová keramická tvárnice nn straně bližší ose otáčení, to je na pracovní ploše budoucího filtru, se vytváří k zachycování hrubých nečistot a vměstků s velkými póry a tenkými stěnami mezi jednotlivými póry a na straně vzdálenější od osy otáčení se vytváří struktura s malými póry a silnějšími stěnami mezi jednotlivými póry pro zachycování nej jemnějších nečistot. Ještě další výhodou je, že lze po vysušení keramické suspenze, nanesené na polyuretanovou matrici, provést nanesení další keramické suspenze s následným odstředěním a vysušením. Počtem nánosů keramické suspenze na polyuretanovou matrici lze řídit objemovou hmotnost tvárnice.An advantage of the inventive method of producing a foam ceramic filter block for filtering molten metals according to the invention is that the manufacturing process does not blind the open pores in the polyurethane matrix with a ceramic slurry, thereby reducing the flow of molten metal through the foam ceramic filter block. Another advantage is that the pore diameter and the wall thickness between the individual pores are variable across the cross-section due to centrifugal force at. forming, where the foam ceramic block low side close to the axis of rotation, i.e. on the working surface of the future filter, is formed to trap coarse dirt and inclusions with large pores and thin walls between the pores and a small pores structure is formed on the side distant from the axis of rotation and thicker walls between the individual pores to trap the finest impurities. Yet another advantage is that after the ceramic suspension applied to the polyurethane matrix has been dried, another ceramic suspension can be applied followed by centrifugation and drying. The bulk density of the block can be controlled by the number of deposits of the ceramic suspension on the polyurethane matrix.

Způsob výroby pěnové keramické filtrační tvárnice pro filtraci roztavených kovů podle vynálezu je dále objasněn na příkladech.The production method of the molten metal foam ceramic filter block according to the invention is further illustrated by the examples.

PřikladlHe did

Pro filtraci hliníkové slitiny byla použita pěnová keramická tvárnice o rozměru 50x50x25 mm, vyrobená napojením polyuretanové matrice o středním průměru pórů 2 až 3 mm keramickou suspenzí, odstřeňována 250 ot.min po dobu 0,06 min, suěena a vypálena běžným způsobem.A 50x50x25 mm foam ceramic block made by connecting a polyurethane matrix with a mean pore diameter of 2-3 mm with a ceramic suspension was used to filter the aluminum alloy, centrifuged at 250 rpm for 0.06 min, dried and fired in a conventional manner.

Přes tuto filtrační tvárnici byla odlévána hliníková tavenina pro výrobu odlitků o surové hmotnosti 5,1 kg. Nepředehřátá tvárnice byla umístěna pod vtokový kolík o průměru 36 mm. Teplota taveniny činila 720 až 730 °C.An aluminum melt was cast through this filter block for the production of castings having a crude weight of 5.1 kg. An unheated block was placed under a 36 mm diameter inlet pin. The melt temperature was 720-730 ° C.

Přiklad 2Example 2

Pro filtraci hliníkové slitiny bylo použito pěnové keramické tvárnice o rozměrech 300x300x50 mm, vyrobená propojením polyuretanové matrice o středním průměru pórů 1 až 2 mm keramickou suspenzí, odstřeSována 350 ot.min ¹ po dobu 0,2 min, sušena a vypálena běžným způsobem.For filtration of the aluminum alloy was used ceramic foam blocks with dimensions of 300x300x50 mm, manufactured by connecting a polyurethane matrix having a mean pore diameter of 1-2 mm ceramic slurry, odstřeSována ¹ 350 rpm for 0.2 minutes, dried and baked in conventional manner.

Příklad 3Example 3

Pro filtraci šedé litiny byla použita pěnová keramická filtrační tvárnice o rozměrech 50 a 50 a 25 mm, vyrobená způsobem, kdy polyuretanová matrice o středním průměru pórů 1 až 2 mm napojená keramickou suspenzí, byla odstřeSována 300 ot.min ¹ po dobu 0,1 min, běžným způsobem sušena, znovu smočena keramickou suspenzí, odstřeSována 400 ot.min po dobu 0,1 min a běžným způsobem opět sušena a vypálena.For filtration of gray cast iron was used ceramic foam filter blocks of dimensions 50, 50 and 25 mm, made by the method, when a polyurethane matrix having a mean pore diameter of 1-2 mm connected ceramic slurry was odstřeSována 300 rpm for ¹ min 0.1 , dried in a conventional manner, rewetted with a ceramic suspension, centrifuged at 400 rpm for 0.1 min and dried again and burned in a conventional manner.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob výroby pěnové keramické filtrační tvárnice pro filtraci roztavených kovů, u něhož se polyuretanová matrice smočí keramickou suspenzí, která se vysuší a vypálí, vyznačující se tím, že po smočení před vysušením se polyuretanová matrice podrobí odstředění.A process for the production of a foam ceramic filter block for filtering molten metals, wherein the polyurethane matrix is wetted with a ceramic suspension which is dried and fired, characterized in that after wetting before drying the polyurethane matrix is subjected to centrifugation.