CN102794053A - 梯度多层复合结构粉末烧结滤芯及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种梯度多层复合结构粉末烧结滤芯，采用粒径≤100目的粗颗粒金属粉末烧结的过滤材料作为基体，在基体的外周采用粒径为200～300目的中颗粒金属粉末作为过渡层，在过渡层的外周采用粒径≥300目的细颗粒金属粉末涂层作为过滤层，先通过模具成型得到粉末片生胚，然后将粉末片生胚经真空烧结得到梯度结构粉末片，最后将梯度结构粉末片卷管后得到梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品。采用本发明制备的金属粉末滤芯能同时获得高精度、高通量和优良的反冲洗效果，更长的使用寿命。

Description

梯度多层复合结构粉末烧结滤芯及其生产方法

技术领域

本发明属于新材料环保型的过滤设备生产技术领域，涉及一种广泛应用于化工、冶金和食品等工业领域，尤其适合于石油化工S-Zorb生产装置或各种流化床及固定床的气固过滤分离装置中的梯度多层复合结构粉末烧结滤芯及其生产方法。

背景技术

目前，整个过滤器行业对过滤材料的要求都是要求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，从而达到降低能耗的目的。然而实际上对于普通的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；而当需要提高过滤精度的时候，过滤通量会急剧的下降。同时普通结构的滤芯在一些特殊场合，如石油化工S-Zorb吸附脱硫装置中普通的金属滤芯需求装备的数量大，同时滤芯由于本身结构不容易反冲洗，结果导致滤芯在使用约一年后就因为堵塞而报废，严重影响了生产的正常进行。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种精度高、通量高、反冲洗效果好和使用寿命长的梯度多层复合结构粉末烧结滤芯及其生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种梯度多层复合结构粉末烧结滤芯，采用粒径≤100目的粗颗粒金属粉末烧结的过滤材料作为基体，在基体的外周采用粒径为200～300目的中颗粒金属粉末作为过渡层，在过渡层的外周采用粒径≥300目的细颗粒金属粉末涂层作为过滤层，先通过模具成型得到粉末片生胚，然后将粉末片生胚经真空烧结得到梯度结构粉末片，最后将梯度结构粉末片卷管后得到梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品。

所述的金属粉末为单质金属粉末或各种合金金属粉末，包括但不限于不锈钢304、不锈钢316L和/或哈氏合金粉末。

在所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品的内部焊接有一个低过滤精度的粉末滤芯作为保安滤芯。

所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品应用于石油化工的脱硫吸附装置中，或应用于化工、冶金和食品生产装置中的各种流化床和/或固定床的气固过滤分离装置中。

上述一种梯度多层复合结构粉末烧结滤芯及其生产方法，其工艺步骤是：

第一步是制粉末片生胚：按照设计要求，取一定量的粒径≤100目的粗颗粒金属粉末，加入0.1%～20%的成型剂，在混料设备中混合1～3小时取出，通过流延机得到厚度为1～3mm粉末片生胚一；

根据所制得的粉末片生胚一，取相应适应量的粒径为200～300目的中颗粒金属粉末，在上述粉末片生胚一的基础上通过流延机得到厚度为2～3mm粉末片生胚二；

再根据所制得的粉末片生胚二，取适应量的粒径≥300目的细颗粒金属粉末，通过流延机得到厚度为2.5～3mm粉末片生胚三；

第二步是制得具有梯度结构的316L金属粉末烧结滤芯产品：将粉末片生胚三置于300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后将经脱脂处理后的粉末生胚放入真空炉中在1000～1600℃进行烧结，经冷却后取出得到具有一定孔隙率的梯度结构粉末片，再将该梯度结构粉末片经卷管处理后，制得具有梯度结构的316L金属粉末烧结滤芯产品。

本发明的有益效果是：采用本发明制备的金属粉末滤芯能同时获得高精度、高通量和优良的反冲洗效果，更长的使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

一种梯度多层复合结构粉末烧结滤芯，采用粒径≤100目的粗颗粒金属粉末烧结的过滤材料作为基体，在基体的外周采用粒径为200～300目的中颗粒金属粉末作为过渡层，在过渡层的外周采用粒径≥300目的细颗粒金属粉末涂层作为过滤层，先通过模具成型得到粉末片生胚，然后将粉末片生胚经真空烧结得到梯度结构粉末片，最后将梯度结构粉末片卷管后得到梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品；所述的金属粉末为单质金属粉末或各种合金金属粉末，包括但不限于不锈钢304、不锈钢316L和/或哈氏合金粉末；在所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品的内部焊接有一个低过滤精度的粉末滤芯作为保安滤芯。

所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品应用于石油化工的脱硫吸附装置中，或应用于化工、冶金和食品生产装置中的各种流化床和/或固定床的气固过滤分离装置中。

上述一种梯度多层复合结构粉末烧结滤芯及其生产方法，其工艺步骤是：

第一步是制粉末片生胚：按照设计要求，取一定量的粒径≤100目的粗颗粒金属粉末，加入0.1%～20%的成型剂，在混料设备中混合1～3小时取出，通过流延机得到厚度为1～3mm粉末片生胚一；

根据所制得的粉末片生胚一，取相应适应量的粒径为200～300目的中颗粒金属粉末，在上述粉末片生胚一的基础上通过流延机得到厚度为2～3mm粉末片生胚二；

再根据所制得的粉末片生胚二，取适应量的粒径≥300目的细颗粒金属粉末，通过流延机得到厚度为2.5～3mm粉末片生胚三；

第二步是制得具有梯度结构的316L金属粉末烧结滤芯产品：将粉末片生胚三置于300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后将经脱脂处理后的粉末生胚放入真空炉中在1000～1600℃进行烧结，经冷却后取出得到具有一定孔隙率的梯度结构粉末片，再将该梯度结构粉末片经卷管处理后，制得具有梯度结构的316L金属粉末烧结滤芯产品。

本发明采用本发明制备的金属粉末滤芯能同时获得高精度、高通量和优良的反冲洗效果，更长的使用寿命。

实施例1：

   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，通过流延机得到厚度为2mm粉末片生胚一，然后取0.5公斤的200～300目的不锈钢316L粉末在上述粉末片生胚一的基础上通过流延机得到厚度为2.5mm粉末片生胚二，最后取200克400～500目的不锈钢316L粉末通过流延机得到厚度为2.7mm粉末片生胚三，将粉末片生胚三置于300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后将经脱脂处理后的粉末生胚放入真空炉中在1000～1600℃烧结，经冷却后取出得到具有一定孔隙率的梯度结构粉末片，再将该梯度结构粉末片经卷管处理后，制得具有梯度结构的316L金属粉末烧结滤芯产品。

实施例2：

   取1.000公斤的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，通过流延机得到粉末片生胚一，然后取0.5公斤的200～300目的哈氏合金粉末在上述粉末片生坯一的基础上通过流延机得到厚度为2.5mm粉末片生胚二，最后取400克400～500目的哈氏合金粉末通过流延机得到厚度为2.9mm粉末片生胚三，将粉末片生胚三置于300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后将经脱脂处理后的生胚再放入真空炉中在1400℃进行烧结，经冷却后取出得到具有一定孔隙率的梯度结构粉末片，再将该梯度结构粉末片经卷管处理后，制得具有梯度结构哈氏合金烧结滤芯产品。 

Claims (5)

1.一种梯度多层复合结构粉末烧结滤芯，其特征是：采用粒径≤100目的粗颗粒金属粉末烧结的过滤材料作为基体，在基体的外周采用粒径为200～300目的中颗粒金属粉末作为过渡层，在过渡层的外周采用粒径≥300目的细颗粒金属粉末涂层作为过滤层，先通过模具成型得到粉末片生胚，然后将粉末片生胚经真空烧结得到梯度结构粉末片，最后将梯度结构粉末片卷管后得到梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品。

2.如权利要求1所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯，其特征是： 所述的金属粉末为单质金属粉末或各种合金金属粉末，包括但不限于不锈钢304、不锈钢316L和/或哈氏合金粉末。

3.如权利要求1所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯，其特征是：在所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品的内部焊接有一个低过滤精度的粉末滤芯作为保安滤芯。

4.如权利要求1所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯，其特征是：所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯产品应用于石油化工的脱硫吸附装置中，或应用于化工、冶金和食品生产装置中的各种流化床和/或固定床的气固过滤分离装置中。

5.生产如权利要求1所述梯度多层复合结构粉末烧结滤芯的方法，其特征在于工艺步骤是： 

第一步是制粉末片生胚：按照设计要求，取一定量的粒径≤100目的粗颗粒金属粉末，加入0.1%～20%的成型剂，在混料设备中混合1～3小时取出，通过流延机得到厚度为1～3mm粉末片生胚一；

根据所制得的粉末片生胚一，取相应适应量的粒径为200～300目的中颗粒金属粉末，在上述粉末片生胚一的基础上通过流延机得到厚度为2～3mm粉末片生胚二；

再根据所制得的粉末片生胚二，取适应量的粒径≥300目的细颗粒金属粉末，通过流延机得到厚度为2.5～3mm粉末片生胚三；

第二步是制得具有梯度结构的316L金属粉末烧结滤芯产品：将粉末片生胚三置于300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后将经脱脂处理后的粉末生胚放入真空炉中在1000～1600℃进行烧结，经冷却后取出得到具有一定孔隙率的梯度结构粉末片，再将该梯度结构粉末片经卷管处理后，制得具有梯度结构的316L金属粉末烧结滤芯产品。