Filtros cerâmicos

Abstract

Este trabalho apresenta as aplicações dos materiais cerâmicos porosos em várias áreas do setor metalúrgico, com especial atenção ao uso de filtros cerâmicos em fundições para a melhoria da qualidade do produto fundido. O uso destes materiais tem-se difundido em fundições devido ao crescimento da demanda por fundidos de alta qualidade e da necessidade de tornar os preços mais competitivos por meio da redução dos custos de reprocessamento e de controle de qualidade. A eficiência do filtro cerâmico na remoção das inclusões é devido à estrutura tridimensional de poros abertos interconectados, porosidade aberta de 90% e alta área superficial de contato com o metal fundido. Estes materiais são produzidos pelo método da réplica que consiste na impregnação de uma esponja polimérica em uma suspensão cerâmica, seguido de secagem e tratamento térmico, onde ocorrem a evaporação da água, a decomposição do material orgânico e a sinterização do material cerâmico, resultando em um corpo cerâmico cuja estrutura microscopia é uma replica da esponja impregnada. Neste contexto, os objetivos deste trabalho são a fabricação de filtros cerâmicos de Al2O3-SiC pelo método da réplica e, em seguida, a avaliação de suas propriedades físicas, mecânicas e fluidodinâmicas com o intuito de sua utilização no refino de metais fundidos. A análise destas três propriedades em conjunto é essencial para a escolha do filtro a ser utilizado no processo do refino dos metais fundidos.

This work presents the applications of porous ceramic materials in various areas of the metallurgical sector, with special attention to the use of ceramic filters for castings to improve the quality of the cast product. The use of these materials has been widespread in castings due to the growth in demand for high quality castings and the need to make the prices more competitive by reducing the reprocessing costs and quality control. The efficiency of the ceramic filter in the removal of inclusions is due to the three-dimensional structure of interconnected open pores, 90% open porosity and high surface area in contact with the molten metal. These materials are produced by the replica method which consists in impregnating a polymeric sponge in ceramic slurry, followed by drying and heat treatment, in which occurs the evaporation of water, the organic material decomposition and the sintering of the ceramic material, resulting in a ceramic body whose microscopic structure is a replica of the impregnated sponge. In this context, the objectives of this work are the manufacturing of ceramic filter Al2O3-SiC by using the replica method and then, the evaluation of their physical, mechanical and fluid dynamic properties with the objective of using them in refining molten metals. The balance among these three properties is essential for selecting the filter to be applied in refining of molten metals.