Пенокерамические фильтры для литейной промышленности и металлургии

Статьи от автора: Леонтиев М.В.
Леонтиев М.В.
(ДП "КОМЕКСИМ Украина", г. Киев)
(Обзор продукции чешской фирмы LANIK)

Фирма LANIK производит пять типов пенокерамических фильтров VUKOPOR® предназначенных для литейного производства и металлургии. Применение пенокерамических фильтров позволяет получить металлургически чистый металл высокого качества. Эффективное улавливание включений, рассеянных в расплавленном металле, а также спокойное заполнение формы повышает качество отливки не только с точки зрения внутренней чистоты, но и качества поверхности и механической прочности. Применение фильтров также способствует дегазации расплава и предотвращению вторичной оксидации металла.

VUKOPOR® A
VUKOPOR® LD
VUKOPOR® S
VUKOPOR® HT
VUKOPOR® HTX

Кроме фильтров фирма производит другие изделия, используемые в технологии фильтрования металлов: всевозможные лейки, литники, фильтрационные карусели, фильтровальные боксы, желоба, пробки и другие фасонные изделия.

Поставки продукции фирмы LANIK в Украине осуществляет ее эксклюзивный представитель ДП "КОМЕКСИМ Украина".

Пенокерамические фильтры типа VUKOPOR® A

VUKOPOR® A - торговая марка пенокерамических фильтров, предназначенных для фильтрования алюминия и его сплавов. Эти изделия отличаются высокой стабильностью и стойкостью к температурным шокам. Во время разлива не нарушается целостность фильтров.

Основной компонент фильтра - оксид алюминия Al2O3 - обеспечивает его высокую стабильность при работе в течение всего времени контакта с расплавленным металлом.

По своему назначению изделия разделяются на литейные (для применения в алюминиевом литейном производстве), и металлургические (для металлургии алюминия).

Литейные фильтры производятся в стандартных и специальных размерах с основной толщиной 15 и 22 мм и размерами от 30x30 мм до 250x250 мм. Их форма может быть квадратной, прямоугольной и круглой. Нестандартные формы изготавливаются по техническому заданию заказчика.

Металлургические фильтры служат для первичной и вторичной очистки алюминия и его сплавов. Стандартные изделия выпускаются размерами 7, 9, 12, 15, 17, 20 и 23 дюйма. Фильтры производятся в форме усеченной пирамиды со скошенными боковыми гранями под углом 18°. С целью хорошей укладки и плотности прилегания в фильтровальном боксе фильтр оклеивается уплотнительной полосой из волокнистого материала разной толщиной 6,4 мм, или саморасширяющейся лентой толщиной 1,7 или 3,1 мм.

Фильтры VUKOPOR® A также могут применяться и в других отраслях, например, в нефтехимической промышленности и вентиляционной технике.

Технические данные

Торговая марка:
VUKOPOR® A
Состав:
Al2O3, SiO2
Структура:
керамика
Цвет:
белый
Пористость:
10, 20, 30, 40, 50 PPI (количество пор на линейный дюйм)
Максимальная рабочая температура:
1350°C
Основные формы:
квадрат, круг, прямоугольник, усеченная пирамида
Основные толщины:
22 и 50 мм
Другие формы и размеры:
согласно требованиям заказчика

Литейные фильтры:

Допуски размеров:

  • Размеры до 100 мм: +0 мм /- 2 мм ;

  • Размеры от 100 мм до 150 мм: +0 мм - 3 мм.

Размеры, мм
Толщина, мм
Ресурс литья,* кг
Скорость литья,* кг/сек
30 х 30 х
15, 18, 20, 22
10
0,5
40 х 40 х
15, 18, 20, 22
19
1
50 х 30 х
15, 18, 20, 22
18
1
50 х 50 х
15, 18, 20, 22
30
1,5
60 х 60 х
15, 18, 20, 22
43
2
67 х 67 х
15, 18, 20, 22
54
3
70 х 70 х
15, 18, 20, 22
59
3,5
75 х 50 х
15, 18, 20, 22
45
2,5
75 х 75 х
15, 18, 20, 22
67
4
80 х 80 х
15, 18, 20, 22
77
4,5
100 х 50 х
18, 20, 22
60
3,5
100 х 75 х
18, 20, 22
90
5
100 х 100 х
22, 25
120
7
125 х 125 х
22, 25
187
10
150 х 75 х
22, 25
135
7,5
150 х 100 х
22, 25
180
10
150 х 150 х
22, 25
270
15
d 35 х
15, 18, 20, 22
11
1
d 40 х
15, 18, 20, 22
15
1
d 50 х
15, 18, 20, 22
24
1,5
d 60 х
15, 18, 20, 22
34
2
d 70 х
15, 18, 20, 22
46
2,5
d 75 х
18, 20, 22
53
3
d 80 х
18, 20, 22
60
3,5
d 90 х
20, 22, 25
76
4
d 100 х
22, 25, 30
94
5
d 125 х
22, 25, 30
147
8
d 150 х
22, 25, 30
212
12
* - параметры приведены для фильтров ppi 20

Металлургические фильтры:

Допуски размеров, а также их фильтрационные параметры приведены в следующей таблице:

Размеры, дюйм
Размеры, мм
Допуски размеров, мм
Вес и его допуски, г
Ресурс* фильтрации, т Al
Скорость* фильтрации, кг Al/мин
7 x 7 x 2
178 x 178 x 50
178 +/-3
560 +/- 50
5
20 - 60
9 x 9 x 2
228 x 228 x 50
228 +/- 3
950 +/- 90
10
40 - 120
12 x 12 x 2
305 x 305 x 50
305 +/- 3
1740 +/- 140
15
80 - 240
15 x 15 x 2
381 x 381 x 50
381 +/- 3
2770 +/- 270
25
120 - 360
17 x 17 x 2
430 x 430 x 50
430 +/- 3
3500 +/- 300
35
160 - 480
20 x 20 x 2
508 x 508 x 50
508 +/- 4
5020 +/- 350
45
230 - 690
23 x 23 x 2
585 x 585 x 50
585 +/- 4
6700 +/- 400
60
310 - 930
* - параметры приведены для фильтров ppi 20.

Ресурс фильтрации фильтров и скорость фильтрации зависят от условий литья и являются основными показателями при выборе изделий.

Неровность фильтров на рабочих плоскостях: 1,5 % либо не более 3 мм.

Трещины или отверстия на рабочих плоскостях не допустимы. Боковые стенки укреплены керамической массой.

Отклонения в цвете: разная степень белизны фильтра не влияет на его функциональные и механические свойства.

Металлургические фильтры оснащаются специальными уплотнениями, которые приклеиваются на боковые поверхности. Это могут быть Al-Si волокна толщиной 6,4 мм или самоуплотняющаяся лента толщиной 1,7 или 3,2 мм.

Пенокерамические фильтры типа VUKOPOR® LD

VUKOPOR® LD - торговая марка облегченных литейных фильтров, предназначенных для фильтрования алюминия и алюминиевых сплавов. Фильтры вставляются в заранее приготовленные ячейки в литниковых системах или в литейные каналы. Наибольшее применение находят при кокильном литье, а также при прямом и непрямом литье на фильтр.

Низкая объемная масса и легкое строение керамической решетки дают возможность производства данного типа фильтров с размерами высокой точности.

Самыми большими преимуществами фильтра VUKOPOR® LD является его быстрое прогревание при литье, а также возможность переплавки металла литниковой системы со свободным удалением остатков фильтра.

Фильтры VUKOPOR® LD выпускаются в стандартных и специальных размерах с основной толщиной 15 и 22 мм и размерами от 30x30 мм до 250x250 мм. Нестандартные формы изготавливаются по техническому заданию заказчика.

Технические данные

Торговая марка:
VUKOPOR® LD
Состав:
Al2O3, SiO2, графит
Структура:
керамика
Цвет:
черный
Пористость:
10, 20, 30 PPI (количество пор на линейный дюйм)
Максимальная рабочая температура:
850°C
Основные формы:
квадрат, круг, прямоугольник
Другие формы и размеры:
согласно требованиям заказчика

Допуски размеров:

  • Размеры до 100 мм: +0 мм /- 2 мм ;

  • Размеры от 100 мм до 150 мм: +0 мм/ - 3 мм.

Фильтрационные параметры фильтров VUKOPOR® LD близкие к аналогичным параметрам литейных фильтров VUKOPOR®A.

Закрытые поры, трещины и отверстия на рабочих поверхностях не допустимы. Боковые стенки фильтров могут быть обработаны керамикой.

Пенокерамические фильтры типа VUKOPOR® HT

VUKOPOR® HT - торговая марка высокотемпературных литейных фильтров, предназначенных для фильтрования стали и ее сплавов. Изделия используются, прежде всего, в технологии точного литья на выплавляемые модели, а также в других технологиях при фильтровании сплавов с низким содержанием углерода.

Фильтры производятся из керамики на базе частично стабилизированного ZrO2. Они отличаются массивным построением керамической структуры и высокими температурно-механическими параметрами.

Изделия выпускаются квадратной, круглой и конической формы. К фильтру, при необходимости, приклеивается уплотнительная бумага с целью улучшения прилегания фильтра в керамической или оболочковой воронке. Боковые стенки фильтров могут быть обработаны керамикой.

В зависимости от технологии литья фильтры могут размещаться непосредственно в литниковой системе внутри формы, в экзотермической лейке (прямое литье на фильтр), в оболочке или лейке (литье по выплавляемым моделям), или в фильтрационную карусель (фильтрование больших отливок).

Технические данные

Торговая марка:
VUKOPOR® HT
Состав:
частично стабилизированный ZrO2
Структура:
керамика
Цвет:
охрово-оранжевый
Пористость:
10, 20, 30 PPI (количество пор на линейный дюйм)
Максимальная рабочая температура:
1700°C
Основные формы:
квадрат, круг, прямоугольник, усеченный конус
Другие формы и размеры:
согласно требованиям заказчика

Допуски размеров:

  • Размеры до 100 мм: +0 мм /- 2 мм ;

  • Размеры от 100 мм до 150 мм: +0 мм / - 3 мм .

Размеры, мм
Толщина, мм
Скорость литья,* кг/сек
Ресурс фильтрации,* кг
Углеродистая сталь
Высоколегированная сталь
d50 x
25
1,5
2,5
50
d60 x
25
2,0
3,5
70
d70 x
25
3,0
4,5
90
d75х
25
3,5
5,5
110
d85х
25
4,5
6,0
130
d90х
25
5,0
7,5
150
d100х
25, 30
6,5
9,5
180
d125х
25, 30
9,0
12,0
280
d150х
25, 30
13,0
17,0
400
40х40х
22
1,5
2,0
35
50 x50 x
22, 25
2,0
3,0
55
55х55х
22, 25
2,5
3,5
65
60х60х
25
3,0
4,0
78
75х50х
25
3,0
4,0
81
75x75x
25
4,5
7,0
120
100х75х
25
6,0
8,0
163
100x100x
25, 30
8,0
10,5
217
125х125х
25, 30
12,5
16,0
340
150х150х
30
18,0
23,0
490
* - параметры приведены для фильтров ppi 10.

Приведенные величины составлены на основе проведенных испытаний и опыта эксплуатации изделий, и предназначены для руководства при выборе фильтров. В действительности они могут изменяться в зависимости от конкретных условий применения.

Пенокерамические фильтры типа VUKOPOR® HTX

VUKOPOR® HTX торговая марка высокотемпературных литейных фильтров, предназначенных для фильтрации железосодержащих металлов, в основном стали и ее сплавов.

Фильтры VUKOPOR® HTX производятся из специально подобранных керамических материалов, которые придают изделиям специфические свойства. Высокая стабильность изделий, их уникальная теплопроводность и небольшая масса способствуют быстрому прогреванию фильтра (prim-ing) и минимизации температурных потерь. Фильтры не вызывают нежелательный износ обрабатывающих инструментов в процессе обрубки и очистки отливки, хорошо обрабатываются.

Фильтры размещаются непосредственно в коморках литниковых систем формы или в лейках при прямом литье на фильтр (обычно в комбинации с зкзотермическими лейками).

Фильтры VUKOPOR® HTХ с успехом применяются там, где нельзя применить фильтры на базе ZrO2 (риск ограничения потока расплава металла или его полного "замерзания").

Фильтры VUKOPOR® HTХ нельзя использовать для фильтрования низкоуглеродистых сплавов с содержанием углерода менее 0,16%, т.к. в этом случае изделия становятся побочным источником углерода. Однако, процесс дополнительного науглераживания не является мгновенным, поэтому при прямом литье на фильтр он практически не ощутим.

Технические данные

Торговая марка:
VUKOPOR® HTX
Структура:
керамическая
Цвет:
черно-серый
Пористость:
10, 20 PPI (пор на линейный дюйм)
Максимальная рабочая температура:
1700 °C
Основные формы:
круг, усеченный конус, квадрат, прямоугольник
Другие формы и размеры:
согласно заказу пользователя.

Допуски размеров:

  • Размеры до 100 мм: + 1 / - 2 мм;

  • Размеры от 100 мм до 150 мм: + 1 / - 3 мм.

Прямолинейность поверхности:

  • допустимый прогиб 1 мм для размера до 100 мм ;

  • допустимый прогиб 1,5 мм для размера до 150 мм.

Отклонение параметров угла: максимально 1'.

Размер, мм
Скорость литья,* кг/сек
Ресурс литья,* кг
Величина
Толщина
Серый чугун
Высокопрочный чугун
Углеродистая сталь
Высоколегированная сталь
50х50х
22, 25
3,5
2,5
2,0
3,0
60
75х50х
22, 25
5,5
4,0
3,0
4,5
90
75х75х
22, 25
8,0
5,5
4,5
7,0
140
100х75х
22, 25
10,5
7,5
6,0
9,0
190
100х100х
22, 25, 30
14,0
10,0
8,0
12,0
250
125х125х
22, 25, 30
22,0
16,0
13,0
19,0
390
150х100х
22, 25, 30
21,0
15,0
12,0
18,0
380
150х150х
22, 25, 30
32,0
23,0
18,0
27,0
550
d50х
22, 25
2,7
2,0
1,5
2,5
50
d60х
22, 25
4,0
3,0
2,5
3,5
70
d70х
22, 25
5,5
3,8
3,0
4,5
95
d75х
22, 25
6,0
4,5
3,5
5,5
110
d90х
25, 30
9,0
6,5
5,0
7,5
160
d100х
25, 30
11,0
8,0
6,0
9,0
200
d125х
25, 30
17,0
12,0
10,0
15,0
300
d150х
25, 30
25,0
18,0
14,0
21,0
450
d175х
30, 35
34,0
24,0
19,0
29,0
600
d200х
30, 35, 40
44,0
31,0
25,0
38,0
800
* - параметры приведены для фильтров ppi 10.

Приведенные в таблице параметры фильтров определены на основе испытаний и опыта использования изделий. Они могут изменяться в зависимости от конкретных условий литейных производств.

Боковые стенки фильтров могут быть поверхностно залитые керамикой.

Другие размеры и формы можно изготовить по требованиям заказчика.

Пенокерамические фильтры типа VUKOPOR® S

VUKOPOR® S - торговая марка пенокерамических фильтров, предназначенных для фильтрования серого и высокопрочного чугуна, бронзы и латуни.

Керамическая матрица фильтра создана из качественных материалов карбида кремния (SiC) и оксида алюминия (Al2O3) и подверженная высокой температуре обжига, что обеспечивает исключительную стабильность фильтров в течение эксплуатации.

Фильтры VUKOPOR® S вставляются в заранее приготовленные ячейки в литниковых системах или в лейки при прямом литье на фильтр.

Технические данные

Торговая марка:
VUKOPOR® S
Химсостав (главные составляющие):
Al2O3, SiO2, SiС
Структура:
керамика
Цвет:
серый
Пористость:
10, 20, 30 PPI (кол-во пор на линейный дюйм)
Максимальная рабочая температура:
1450°C
Основные формы:
квадрат, круг, прямоугольник
Другие формы и размеры:
согласно заказу пользователя.

Допуски размеров:

  • Размеры до 100 мм: +0 мм / - 2 мм;

  • Размеры от 100 мм до 150 мм: +0 мм /- 3 мм.

Размеры, мм
Толщина, мм
Ресурс фильтрации, кг
Скорость фильтрования, кг/сек
Серый чугун
Высокопрочный чугун
Серый чугун
Высокопрочный чугун
30х30х
15, 18, 20, 22
40
17
2
2
40х40х15
15, 18, 20, 22
74
32
4
3
50х30х
15, 18, 20, 22
69
30
4
3
50х50х15
15, 18, 20, 22
115
50
6
4
50х55х22
15, 18, 20, 22
139
60
7
5
60х60х18
15, 18, 20, 22
166
72
9
6
67х67х
15, 18, 20, 22
206
89
11
7
70х70х
15, 18, 20, 22
225
98
12
8
75х50х
15, 18, 20, 22
173
75
9
6
75х75х22
15, 18, 20, 22
259
113
14
9
80х80х
15, 18, 20, 22
295
128
16
11
100х50х
18, 20, 22
230
100
12
8
100х75х22
18, 20, 22
345
150
18
12
100х100х22
20, 22, 25
460
200
24
16
125х125х
22, 25, 30
718
312
38
25
133х133х
22, 25, 30
813
353
43
29
150х75х
22, 25, 30
517
225
27
18
150х100х22
22, 25, 30
690
300
36
24
150х150х22
22, 25, 30
1035
450
54
36
175х175х
22, 25, 30
1408
611
74
50
d35х
15, 18, 20, 22
44
19
2
2
d40х
15, 18, 20, 22
58
25
3
2
d50х
15, 18, 20, 22
90
39
5
3
d60х
15, 18, 20, 22
130
56
7
5
d70х
15, 18, 20, 22
177
77
9
6
d75х
18, 20, 22
203
88
11
7
d80х
18, 20, 22
231
100
12
8
d90х
20, 22, 25
293
127
15
10
d100х
22, 25, 30
361
156
19
13
d110х
22, 25, 30
437
189
23
15
d125х
22, 25, 30
565
244
30
20
d150х
22, 25, 30
813
352
43
29
d170х
25, 30, 40
1044
452
55
37
d200х
30, 40, 50
1445
625
76
51
* - параметры приведены для фильтров ppi 10.

Приведенные величины составлены на основе проведенных испытаний и опыта эксплуатации изделий, являются приблизительными, и предназначены для руководства при выборе фильтров. В действительности они могут изменяться в зависимости от конкретных условий применения.

Другие размеры и формы можно изготовить по требованиям заказчика.

Список литературы:

1. Внутренние материалы фирмы "Igor Lanik" - Techservis Boscovice, CR.

Сведения об авторе:
Леонтиев Михаил Васильевич - директор ООО "КОМЕКСИМ Украина", телефон: +38 (044) 257-01-43, 455-73-15; e-mail: info@comexim.com.ua.

Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №12(64) 2005