Zmiany fazowe i mikrostrukturalne filtrów ceramiczno-węglowych podczas filtracji staliwa

Przeprowadzono próby filtracji stopionego staliwa z zastosowaniem dwóch rodzajów nowoopracowanych filtrów o budowie piankowej, w których fazą wiążącą cząstki ceramiczne był węgiel. W jednym z nich źródłem węgla był grafit płatkowy i pak węglowy, natomiast w drugim grafit zastąpiono tańszym prekursorem węgla. Nowoopracowacowane filtry wypalono w temperaturze 1000 °C, zdecydowanie niższej niż stosowane obecnie filtry z ZrO2. Podczas prób filtry poddano działaniu płynącej strugi metalu o temperaturze 1650 °C przez czas 30 sek. Dokonano charakterystyki właściwości filtrów przed i po wykonaniu próby filtracji. Stwierdzono, że powierzchniowa reakcja stopionego metalu z materiałem ścianek filtra, której efektem są lokalne zmiany mikrostruktury i składu fazowego, nie powoduje degradacji mechanicznej tworzywa w stopniu wpływającym na wymagany czas pracy filtra. Zmiany te nie powodują również uwalniania się elementów filtra do staliwa, a tym samym jego wtórnego zanieczyszczenia.

---

Trials of cast steel filtration using two types of newly-developed foam filters, in which carbon bonded ceramic particles, have been conducted. In one of the filters, the source of carbon was composed of flake graphite and coal-tar pitch, while in the other one the graphite was replaced by a cheaper carbon precursor. The newly-developed filters were fired at 1000 °C which is much lower than in the case of the currently applied ZrO2-based filters. During filtration trials, the filters were subjected for 30 seconds to the attack of a flowing stream of metal, having a temperature of 1650 °C. Properties of the filters were characterised before and after the filtration trial. It has been found that molten metal reacted with material of the filter wall surface, which resulted in local changes in its microstructure and phase composition with no degradation of the filters’ mechanical properties and no secondary contamination of cast steel.