CN102059024A - 一种带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，首先在金属粉末中加入重量百分比为0.1%-30%的成型剂，然后在混料设备中混合1-3小时取出；再通过流延机得到粉末片生胚，在温度为300-600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末片生胚上敷上金属网，放入真空炉中，在1000-1600℃进行烧结处理，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末片支撑层及复合支撑层；再将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法喷涂200-600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1-0.5mm，然后在1000-1600℃进行烧结，冷却取出后，得到产品。具有过滤阻力低、过滤通量大和承压能力强的特点，广泛应用于化工、医药、发电、冶金和食品等工业领域。

Description

一种带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法
技术领域
本发明属于过滤设备生产技术领域，涉及一种广泛应用于化工、医药、发电、冶金和食品等工业领域的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，该带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片尤其适应于对石油化工行业的高温气体进行过滤、冶金行业高温烟气的净化多理、石油化工中的催化剂的过滤和回收，以及火力发电、核能发电工业中的粉尘及尾气净化。
背景技术
对过滤材料的要求都是需要尽可能大的过滤流量，同时过滤器本身要有很小的过滤阻力，从而降低能耗。然而在实际中，对于普通的过滤器，如各种纸质过滤器和金属网过滤器往往存在这样的矛盾：在过滤通量大的条件下往往过滤精度不高，当需要高精度过滤的时候，这种过滤器显然在过滤精度上达不到实用要求。
为了能够达到高精度过滤的目的，国外开发出了金属粉末管过滤器和陶瓷管过滤器，这些过滤器的过滤精度有了显著的提高，然而陶瓷管形式的过滤器由于自身的脆性和抗热震能力低，导致只能应用在低温条件下实用，本身也容易损坏，且生产困难，价格高昂。金属粉末管过滤器尽管在使用温度上大大提高，部分过滤器使用温度甚至超过1000℃，但也同样存在承受压力低的缺点。在石化、钢铁行业应用领域由于过滤器都工作在高压和高温环境中，经常出现部分过滤器破裂情况，从而导致整套过滤系统的失效，从而给生产带来巨大的损失。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种具有过滤阻力低、过滤通量大和承压能力强特点的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其工艺步骤是：
首先在金属粉末中加入重量百分比为0.1%-30%的成型剂，然后在混料设备中混合1-3小时取出；再通过流延机得到粉末片生胚，在温度为300-600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末片生胚上敷上金属网，放入真空炉中，在1000-1600℃进行烧结处理，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末片支撑层及复合支撑层；再将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法喷涂200-600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1-0.5mm，然后在1000-1600℃进行烧结，冷却取出后，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料。
所述混料设备为V型混料器材、双锥混料器或球磨机。
所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料具有金属粉末烧结的过滤材料的结构支撑层、金属丝的强化相以及细孔径的粉末涂层的过滤层。
所述结构支撑层的厚度为1-10mm，结构支撑层是由粒度为20-400目的金属粉末烧结而成。
采用金属丝编制成网的强化相和支撑层形成双层结构进行共烧处理，或者由金属丝弥散形式分布在支撑层中进行共同烧结成均匀结构。
所述过滤层使用100-1000目的金属粉末通过低温喷涂、然后烧结的方式附着在强化相上，或者使用火焰、等离子喷涂的方式直接喷涂后，再经热处理形成。 
所述金属粉末是Fe、Co、 Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属粉末，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金粉末。
所述强化相是采用金属纤维制作而成的，其中的金属纤维是Fe、Co、Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属纤维，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金纤维。
所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料通过卷管和焊接工艺加工成具有带强化相的非对称结构粉末烧结过滤管。
本发明的有益效果是：采用金属粉末烧结的过滤材料为基体、金属纤维为强化相、细孔径的粉末涂层为过滤层的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片具有过滤阻力低、过滤通量大和承压能力强的特点，广泛应用于化工、医药、发电、冶金和食品等工业领域，尤其适应于对石油化工行业的高温气体进行过滤、冶金行业高温烟气的净化多理、石油化工中的催化剂的过滤和回收，以及火力发电、核能发电工业中的粉尘及尾气净化。
具体实施方式  
下面结合实施例对本发明进一步说明。
一种带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其工艺步骤是：
首先在金属粉末中加入重量百分比为0.1%-30%的成型剂，然后在混料设备中混合1-3小时取出；再通过流延机得到粉末片生胚，在温度为300-600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末片生胚上敷上金属网，放入真空炉中，在1000-1600℃进行烧结处理，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末片支撑层及复合支撑层；再将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法喷涂200-600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1-0.5mm，然后在1000-1600℃进行烧结，冷却取出后，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料。
所述混料设备为V型混料器材、双锥混料器或球磨机。
所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料具有金属粉末烧结的过滤材料的结构支撑层、金属丝的强化相以及细孔径的粉末涂层的过滤层。
所述结构支撑层的厚度为1-10mm，它是由粒度为20-400目的金属粉末烧结而成。
采用金属丝编制成网的强化相和支撑层形成双层结构进行共烧处理，或者由金属丝弥散形式分布在支撑层中进行共同烧结成均匀结构。
所述过滤层使用100-1000目的金属粉末通过低温喷涂、然后烧结的方式附着在强化相上，或者使用火焰、等离子喷涂的方式直接喷涂后，再经热处理形成。 
所述金属粉末是Fe、Co、 Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属粉末，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金粉末。
所述强化相是采用金属纤维制作而成的，其中的金属纤维是Fe、Co、Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属纤维，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金纤维。
所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料通过卷管和焊接工艺加工成具有带强化相的非对称结构粉末烧结过滤管。
通过本发明制作出具有双层或者三层结构的复合粉末烧结过滤片，该复合粉末烧结过滤片具有高过滤精度、低过虑阻力和高强度的优点。
实施例1：取1.000公斤的粒度为30-100目的不锈钢316L粉末，加入0.1%-20%的成型剂，在混料设备中混合1-3小时取出，该混料设备为V型混料器材、双锥混料器或球磨机，再通过流延机得到粉末片生胚，在温度为300-600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末片生胚上敷40目的316L不锈钢网，放入真空炉中，在1000-1600℃进行烧结处理，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末片支撑层及复合支撑层；将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法喷涂200-600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1-0.5mm，然后在1000-1600℃进行烧结，冷却取出后，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料。
实施例2：取1.000公斤的粒度为30-100目的哈氏合金粉末，加入0.1%-20%的成型剂，在混料设备中混合1-3小时取出，再通过流延机得到粉末片生胚，在温度为300-600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末片生胚上敷40目的316L不锈钢网，放入真空炉中，在1000-1600℃进行烧结，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末片支撑层及复合支撑层，将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法喷涂200-600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1-0.5mm，然后在1000-1600℃进行烧结，冷却取出得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料。
实施例3：取1.000公斤的30-100目的不锈钢316L粉末，加入0.1%-20%的成型剂，在混料设备中混合1-3小时取出，再通过流延机得到粉末片生胚，在温度为300-600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末片生胚上敷40目的316L不锈钢网，放入真空炉中，在1000-1600℃进行烧结，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末片支撑层及复合支撑层；将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法喷涂200-600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1-0.5mm，然后在1000-1600℃进行烧结，冷却取出得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料。

Claims (9)

1.一种带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征在于工艺步骤是：
首先在金属粉末中加入重量百分比为0.1%-30%的成型剂，然后在混料设备中混合1-3小时取出；再通过流延机得到粉末片生胚，在温度为300-600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末片生胚上敷上金属网，放入真空炉中，在1000-1600℃进行烧结处理，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末片支撑层及复合支撑层；再将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法喷涂200-600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1-0.5mm，然后在1000-1600℃进行烧结，冷却取出后，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料。
2.如权利要求1所述的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征是：所述混料设备为V型混料器材、双锥混料器或球磨机。
3.如权利要求1所述的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征是：所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料具有金属粉末烧结的过滤材料的结构支撑层、金属丝的强化相以及细孔径的粉末涂层的过滤层。
4.如权利要求1所述的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征是：所述结构支撑层的厚度为1-10mm，结构支撑层是由粒度为20-400目的金属粉末烧结而成。
5.如权利要求1所述的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征是：采用金属丝编制成网的强化相和支撑层形成双层结构进行共烧处理，或者由金属丝弥散形式分布在支撑层中进行共同烧结成均匀结构。
6.如权利要求3所述的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征是：所述过滤层使用100-1000目的金属粉末通过低温喷涂、然后烧结的方式附着在强化相上，或者使用火焰、等离子喷涂的方式直接喷涂后，再经热处理形成。
7.如权利要求1所述的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征是：所述金属粉末是Fe、Co、 Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属粉末，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金粉末。
8.如权利要求1或3或5或6所述的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征是：所述强化相是采用金属纤维制作而成的，其中的金属纤维是Fe、Co、Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属纤维，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金纤维。
9.如权利要求1所述的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤片的生产方法，其特征是：所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料通过卷管和焊接工艺加工成具有带强化相的非对称结构粉末烧结过滤管。
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Assignor: Wang Dongwei

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Denomination of invention: Method for manufacturing power-sintered filtering plate with strengthening phases and asymmetric structures

Granted publication date: 20120905

License type: Exclusive License

Record date: 20151027

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