Технология применения сетчатых литейных фильтров при литье алюминия в кокиль
Конструирование литниковых систем с элементами тонкой фильтрации металла в разовых песчаных формах
Фильтрующие элементы ТУ РБ 100229713.001-2004 из кремнеземной сетки КС-11-ЛА со специальным термостойким покрытием предназначены для глубокой фильтрации расплавов чёрных (серого, ковкого и высокопрочного чугунов; высокоуглеродистых и марганцовистых сталей) и цветных металлов (алюминия и его сплавов, бронзы, сплавов ЦАМ, магниевых и других) при производстве литья в разовые песчаные формы и кокиль. Расположение фильтра – внутри литейной формы. Металлургические фильтры также могут использоваться при переливе металла из печи в раздаточный ковш по flotter-процессу (фильтр уснанавнивается в промежуточных фильтр-боксах), в производстве точного литья (применяются фильтра в форме воронки) и других случаях. Основная форма выпуска литейных фильтров - прямоугольник со сторонами от 50 до 450 мм или фильтрующая сетка в рулоне шириной до 1 м и длиной до 100 м. Форма и размеры фильтра подбираются исходя из конкретных технологических условий производства отливок.
Размеры и типы фильтрующих элементов зависят от следующих факторов:
- Вида и марки сплава;
- Химсостава, степени загрезненности и температуры сплава ;
- Технологии плавки и внепечной обработки;
- Массы фильтруемого металла (металлоёмкости формы);
- Весовой скорости заливки расплава в форму
Основные технологические параметры металлургических фильтров:
Наименовалие продукции |
Назначение и применение |
Размер ячейки, мм |
Рабочая температура, ºС Рабочее время, с |
Масса проливаемого металла на 1 дм. кв., кг |
Фильтрующий элемент для чугуна ФЭЧ |
Фильт литейный огнеупорный для фильтрации расплавов серого, вермикулярного и высокопрочного чугунов, а также высокотемпературных цветных сплавов |
1,5×1,5 или 2,0×2,0
|
1280-1550 ºС max 50-120 c |
до 300
|
Фильтрующий элемент для стали ФЭС |
Фильт литейный высокоогнеупорный для внутриформенной фильтрации сплавов высокоуглеродистых и марганцовистых марок сталей, а также высокотемпературных чугунов |
1,5×1,5 или 2,0×2,0
|
1500-1700 ºС max 10-20 c |
до 100 |
Фильтрующий элемент для алюминия ФЭА |
Металлургический фильтр для рафинирования, дегазации и модифицирования алюминия и его сплавов и др. цветных сплавов |
1,0×1,0; 1,5×1,5 или 2,0×2,0 |
380-800 ºС max 70-120 c |
до 1000 |
Фильтрующий элемент для бронзы ФЭБ |
Фильтр термостойкий для фильтрации бронзовых, магниевых и других цветных сплавов |
1,0×1,0; 1,5×1,5 или 2,0×2,0 |
380-1500 ºС max 20-30 c |
до 150 |
В случае возникновения сомнений при выборе вида и типоразмеров фильтра обращайтесь в технический отдел предприятия-изготовителя.
Технология применения литейных фильтров при производстве литья в разовые песчаные формы и кокиль
После распаковки фильтра необходимо слегка обстучать его рукой либо продуть сжатым воздухом с целью удаления частиц стекловолокна. Фильтры как правило устанавливаются между полуформами верха и низа. Фильтрующие элементы могут располагаться как непосредственно под стояком, так и внутри литниковой системы перед полостью отливки. Для получения максимального эффекта фильтрации фильтр необходимо устанавливать как можно ближе к отливке. Размер используемого фильтра по своему контуру должен быть на 10 - 15 мм больше его же рабочей (контактной с металлом) поверхности. Это перекрытие необходимо для плотной фиксации фильтрующего элемента в разъёме формы. Чтобы исключить провисание фильтра во время заливки формы с металлоёмкостью свыше 100 кг, рекомендуется использовать фильтрующий элемент в виде прямоугольника со сторонами в пропорции 2/1 вместо квадратного элемента. Для установки фильтров таких размеров предусматриваются опорные (поддерживающие) элементы в нижней части конструкции металлоприёмника литниковой системы. С целью исключения прорыва металла по разъему формы рекомендуется устанавливать фильтрующий элемент в специально оформленную знаковую часть в нижней полуформе в виде рамки толщиной 0,8 - 1,2 мм. Наибольший фильтрующий эффект достигается при использовании закрытых литниковых систем с дросселем (питателем) расположенным между фильтрующим элементом и отливкой.
При установке фильтров на основе стеклоткани в литниковую систему НЕ ДОПУСКАЕТСЯ: проникание фильтра на основе стеклоткани в полость отливки, сдвиг фильтра с установленного места при спаривании верхней и нижней полуформ, установку фильтра под гидравлическим затвором, провисание фильтра и его контакт с дном гидравлического затвора. Максимально допустимая глубина провисания фильтра при его установке в полуформу низа не должна превышать 5 мм.
Возможны также и другие варианты расположения фильтров, например вертикальное (горизонтальное) расположение в металлических формах для литья цветных сплавов.
ВАРИАНТЫ УСТАНОВКИ ЭЛЕМЕНТОВ ТОНКОЙ ФИЛЬТРАЦИИ РАСПЛАВОВ В РАЗОВЫХ ЗЕМЛЯНЫХ ФОРМАХ
Установка фильтрующего элемента на основе стеклоткани со специальным покрытием рекомендуется в разъеме полуформ между заливочной чашей и дросселем литниковой системы. Основные варианты установки фильтрующего элемента:
- под стояком;
- в шлаковике коробчатого типа;
- в центробежном шлакоуловителе
Вариант 1. Установка фильтрующего элемента под стояком
Установка фильтра под стояком рекомендуется для форм с металлоемкостью до 60 кг и продолжительностью заливки до 20 секунд.

Ориентировочные размеры литейных фильтров:
Металлоемкость формы, кг |
Размер фильтрующего элемента, мм с ячейкой |
1,5×1,5 |
2,0×2,0 |
3-5 |
65×65 |
60×60 |
5-15 |
70×70 |
65×65 |
15-40 |
75×75 |
70×70 |
40-60 |
80×80 |
75×75 |
Вариант 2. Фильтр в шлаковике коробчатого типа
При использовании шлакоуловитей коробчатого типа с одноручьевой (один фильтр) или двухручьевой (два фильтра) системами питания отливок поступление отфильтрованного металла в отливку обеспечивается только через нижний питатель. При этом верхняя половина металлоприемника служит в качестве сборника шлаковых и неметаллических включений.
Рекомендуется, по возможности, верхнюю половину металлоприемника оформлять с тупиковым ходом, что позволяет потоку металла смывать с поверхности фильтра шлаковые включения в тупик, повышая его пропускную способность.

Металлоемкость формы, кг |
Размер фильтрующего элемента (мм) с ячейкой |
Одноручьевая система |
Двухручьевая система |
1,5 x 1,5 мм |
2,0 х 2,0 мм |
1,5 x 1,5 мм |
2,0 х 2,0 мм |
3-5 |
60x70 |
60x70 |
50x55 |
50x55 |
5-15
|
60x80 |
60x75 |
55x60 |
55x55 |
15-40 |
70x80 |
65x75 |
60x65 |
55x60 |
40-60 |
70x90 |
70x80 |
60x70 |
60x65 |
60-100 |
70x100 |
70x90 |
60x80 |
60x70 |
100-150 |
80x120 |
80x100 |
70x90 |
70x80 |
150-200 |
90x140 |
90x120 |
80x110 |
70x100 |
Свыше 200 |
Не рекомендуется |
80x120 |
80x100 |
Вариант 3. Фильтр в центробежном шлакоуловителе
При установке фильтра на основе стеклоткани в центробежном шлакоуловителе достигается наиболее высокая степень очистки расплава металла. Центробежный шлакоуловитель представляет собой металлоприемник цилиндрической формы, в котором прямолинейное движение металла переходит во вращательное. Благодаря образованию центробежных сил, шлаки, как более легкие включения, смываются с поверхности фильтра, отбрасываются к центру и всплывают, что позволяет не только эффективно очищать металл, но и держать поверхность фильтра достаточно чистой на протяжении всего времени заливки формы.

Металлоемкость формы, кг |
Размер фильтрующего элемента (мм) с ячейкой |
Одноручьевая система |
Двухручьевая система |
1,5 x 1,5 мм |
2,0 х 2,0 мм |
1,5 x 1,5 мм |
2,0 х 2,0 мм |
3-5 |
65x65 |
65x65 |
55x55 |
55x55 |
5-15
|
70x70 |
60x70 |
60x60 |
60x60 |
15-40 |
75x75 |
75x75 |
65x65 |
60x60 |
40-60 |
80x80 |
80x80 |
70x70 |
65x65 |
60-100 |
90x90 |
85x85 |
80x80 |
70x70 |
100-150 |
95x95 |
90x90 |
90x90 |
75x75 |
150-200 |
110x110 |
100x100 |
95x95 |
85x85 |
Свыше 200 |
Не рекомендуется |
105x105 |
95x95 |
|