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一种外表面光滑型粉末烧结过滤管的生产方法与

发表时间:2020-08-20 07:16

  本发明涉及过滤管生产方法,特别是在核工业、石油化工、煤化工、国防工业等领域的生产中,用于生产气体自动反吹过滤器、液体自动反清洗过滤器用的一种外表面光滑型粉末烧结过滤管的生产方法。

  在核工业、石油化工、煤化工、国防工业等领域生产中,随着节能减排工作的发展及环保要求,工艺气体自动反吹除尘(除杂)过滤器(例如:氟气除尘器,高压飞灰过滤器,高压二氧化碳过滤器等),液体自动反清洗过滤器(例如:加氢反应自动清洗过滤器、工艺水自动反冲洗过滤器等)等应用越来越广泛,该形式过滤器的滤芯多使用粉末烧结过滤管,目前使用的粉末烧结过滤管有常规型式的外表面粗糙,内表面光滑(简称外毛型或内光型)过滤管和外表面光滑型粉末烧结过滤管(简称外光型或内毛型)两种,这两种过滤管由于其加工工艺上的问题,外光型过滤管过滤时杂质颗粒不易在过滤管表面附着,反吹清洗效果较内光型好,应用更加广泛。目前使用的外光型过滤管加工生产方法靠陶瓷管或玻璃管作为等静压成型外部模套,实际生产过程中玻璃管和陶瓷管容易破碎断裂,且陶瓷管价格贵,造成外光型过滤管的生产成本较高,并且其加工的产品存在孔径分布不均匀,烧结强度不均匀,造成单次连续运行使用寿命短,因此,急需一种更加合理的加工方法来克服现有外光型过滤管的缺陷。

  针对上述情况,克服现有技术之缺陷,,本发明之目的就是提供一种外表面光滑型粉末烧结过滤管的生产方法,可有效解决现有的外光型粉末烧结过滤管的孔径分布不均匀,烧结强度不均匀,造成单次连续运行使用寿命短,外光型粉末烧结过滤管加工成本高的问题。

  本发明技术方案是,一种外表面光滑型粉末烧结过滤管的生产方法,包括以下步骤:

  所述的模具包括上部密封塞、下部密封塞、石墨外模管和内胶套,上部密封塞和下部密封塞相对面上开有结构相同的装配槽,石墨外模管两端分别装在上部密封塞和下部密封塞的装配槽内,上部密封塞、下部密封塞的内壁上装有内胶套,内胶套的内壁上装有内套管,模具上装有横向穿过中心的中心支撑透压管,石墨外模管和内胶套之间构成外表面光滑型粉末烧结过滤管的坯腔(或称粉末装料腔体);

  根据外光型粉末烧结过滤管精度及材质要求选择金属粉末,填满冷等静压模具的坯腔5中,装料时冷等静压模具放在震动台上,模具上端U型的上部密封塞1-1不装配,装好粉末后,再装配U型的上部密封塞;

  所述的金属粉末为蒙乃尔合金、不锈钢、哈氏合金、钛及钛合金、因康镍合金非规则型粉末颗粒的一种或两种以上的组合物,粉末粒度为50~1000目;

  将装入粉末的冷等静压模具竖直放置到冷等静压机工作腔体内,按照设定的时间0.5-4min将压力升至80-250MPa,保压5-300s,然后分段降压,每降压30-60MPa,保压5-30s,直到降至常压,将模具从冷等静压机中取出,并去掉两端U型的上部密封塞、下部密封塞、内胶套、中心支撑透压管,得到带有石墨管外模套的粉末坯体;

  4)、填料:按照图2所示,将带有石墨管外模管的粉末坯体内部装入填料白刚玉8,装配烧结用密封端盖,分别装在石墨外模管的两端,密封粉末坯体和白刚玉颗粒,成坯体组合件;

  将组合装配好的坯体组合件竖直或水平放置在真空或惰性气氛烧结炉中,按烧结工艺曲线℃/min的速度升温至300-600℃,保温0.5-2h,以1~8℃/min的速度继续升温,每升温300-600℃,保温0.5-2h,直至升温至烧结温度1050-1300℃,保温1-6小时,自然随炉冷却至400-1050℃,再气淬冷却至室温,从炉中取出并去掉烧结用密封端盖、内部填充的白刚玉颗粒及石墨外模管,粉末坯体经烧结后,产生烧结致密化收缩,从石墨外模管中脱离,即得到孔径均匀一致、烧结强度一致的外光型粉末烧结过滤管。

  本发明方法新颖独特,易操作使用,生产效率高,效果好,其产品寿命长,耐高温,抗腐蚀,适用环境范围广,可广泛用于生产核工业、石油化工、煤化工、国防工业等尖端工业上的自动过滤器核心过滤元件,有显著的经济和社会效益。

  由图1、2所示,本发明一种外表面光滑型粉末烧结过滤管的生产方法,包括以下步骤:

  所述的模具包括上部密封塞、下部密封塞、石墨外模管和内胶套,上部密封塞1-1和下部密封塞1-2相对面上开有结构相同、对称的装配槽2-1,石墨外模管2两端分别装在上部密封塞和下部密封塞的装配槽内,上部密封塞1-1、下部密封塞1-2的内壁上装有内胶套3,内胶套3的内壁上装有内套管9,模具上装有横向穿过中心的中心支撑透压管4,石墨外模管2和内胶套3之间构成外表面光滑型粉末烧结过滤管的坯腔(或称粉末装料腔体)5;

  根据外光型粉末烧结过滤管精度及材质要求选择金属粉末,填满冷等静压模具的坯腔5中,装料时冷等静压模具放在震动台上,模具上端U型的上部密封塞1-1不装配,装好粉末后,再装配U型的上部密封塞;

  所述的金属粉末为蒙乃尔合金、不锈钢、哈氏合金、钛及钛合金、因康镍合金非规则型粉末颗粒的一种或两种以上的组合物,粉末粒度为50~1000目;

  将装入粉末的冷等静压模具竖直放置到冷等静压机工作腔体内,按照设定的时间0.5-4min将压力升至80-250MPa,保压5-300s,然后分段降压,每降压30-60MPa,保压5-30s,直到降至常压,将模具从冷等静压机中取出,并去掉两端U型的上部密封塞、下部密封塞、内胶套、中心支撑透压管,得到带有石墨管外模套的粉末坯体;

  4)、填料:按照图2所示,将带有石墨管外模管的粉末坯体内部装入填料白刚玉8,装配烧结用密封端盖6-1、6-2,分别装在石墨外模管2的两端,密封粉末坯体7和白刚玉颗粒,成坯体组合件;

  将组合装配好的坯体组合件竖直或水平放置在真空或惰性气氛烧结炉中,按烧结工艺曲线℃/min的速度升温至300-600℃,保温0.5-2h,以1~8℃/min的速度继续升温,每升温300-600℃,保温0.5-2h,直至升温至烧结温度1050-1300℃,保温1-6小时,自然随炉冷却至400-1050℃,再气淬冷却至室温,从炉中取出并去掉烧结用密封端盖、内部填充的白刚玉颗粒及石墨外模管,粉末坯体经烧结后,产生烧结致密化收缩,从石墨外模管中脱离,即得到孔径均匀一致、烧结强度一致的外光型粉末烧结过滤管。

  所述的坯腔5为圆形,宽度2.5-5mm、长度250-1500mm,外侧面直径30-80mm,外光型粉末烧结过滤管的尺寸与坯腔相同;

  所述的石墨外模管2为空心圆形,装配槽2-1为与石墨外模管2相配应的空腔圆形;

  本发明提供的一种外表面光滑型粉末烧结过滤管(简称外光型粉末烧结过滤管)的材质为蒙乃尔400、不锈钢316L、不锈钢310L、C276等合金。本发明使用时,含杂质的气体或液体经过过滤管过滤后,杂质被拦截在过滤管的外表面,过滤过后的干净气体或液体进入下一道工艺。当达到设定值时,过滤介质通过方向流动实现过滤管外表面上附着的杂质脱落,达到清洗目的。本发明所生产的外光型粉末烧结过滤管整体结构强度高且均匀一致,孔径分布均匀一致所以在线反清洗效果好,连续使用寿命长,从而可广泛用于有耐高温、耐腐蚀性、对过滤管在线清洗功能等要求高的领域,如核工业用气体过滤器和石油化工加氢催化剂过滤器、煤化工工艺水自清洗过滤器、硫酸和盐酸过滤器、核能源的提炼及分离等。

  本发明经实地应用和测试,其工艺简单,科学合理,易操作,生产效率高,生产效率可提高2倍以上,生产成本低,生产成本仅为原成本的1/2~1/3,且无环境污染,其产品质量好,使用寿命长,使用寿命可延长2-3倍,耐高温高达1300℃以上,产品孔径均匀,不易堵塞,过滤效率提高3倍以上,抗腐蚀,适用环境范围宽,可广泛用于生产核工业、石油化工、煤化工、国防工业等尖端工业上的自动过滤器核心过滤元件,可反复使用,节能环保,有巨大的经济和社会效益。

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生产厂址:六安市 - 温县谷黄路机械产业园

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