金属液过滤净化工艺已经在铸造行业得到推广应用,使用效果也得到铸造工作者普遍认可,但是由于过滤器的应用设计没有标准化指导方案,一般是铸造企业自己设计,由于对过滤器的认识、理解的欠缺,造成设计方案存在一些问题,不但影响使用效果,也会存在很大隐患,因此过滤器应用的设计方案很重要,在此进一步深入探讨。
金属液过滤器的使用对铸件控制渣孔,避免絮流有很好的效果,但同时使用过滤器时应有一定的规范,一下就生产中的一些实际问题讨论过滤器的使用条件及使用过滤器后较为合理的浇注系统设计模式。

过滤器有一定的过滤量,根据材质的不同,所得的过滤能力也不同,详见下表:

不同规格过滤能力
考虑到过滤片边缘阻滞系数较大,实际通过铁水量小于以上计算通过量,在设计浇注系统时注意考虑过滤器的最大过流量,合理设计过滤器数量以免造成流量不足,浇注速度过慢。
FOSECO专家的意见,在使用过滤器后,浇注系统应尽量达到开放式,将阻流设置在过滤器前段,铁水通过过滤器后趋于层流,过滤器后的流路因保证铁水流动平稳,不产生二次氧化渣及冲砂。
专家推荐的浇注系统如下简图:

专家推荐浇注系统形式
设浇注系统最小截面积在阻流A处,则在使用了过滤器后,合理的流路组元比例关系应为:

合理的流路组元比例关系
由以上比例关系,浇注系统的设计应遵循以下几点原则:


最小截面积A可由公式计算得出
注:流动阻滞系数在使用过滤器时取0.35,不适用过滤器时取0.5-0.7(浇口杯经搭接引入直浇道)或0.7-0.9(浇口杯未经搭接直接引入直浇道)--由指DISA线
核对何种材质,计算过滤器前段搭接面积;
使横浇道在铸件充满前充满;
应尽量保证内入水的线速度缓慢,理想值在25-30cm/s,最大时不应超过50cm/s,否则会在入水处造成冲砂或渣孔不良;
设计内入水时应考虑流动阻滞系数,内入水一般按照阻流面积40%左右比例放大。
注:以上所说横浇道与内入水均指面积之总和,如有分横浇道或多道内入水应适当分配,水平线均分,DISA线应根据压头分配面积。
过滤器各种放置形式及集渣包设计方式如下,可参考:

不同放置形式优缺点及应用范围:

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