CN103463893B - 一种过滤系统及其应用 - Google Patents

Abstract

一种过滤系统，包括：箱体，其设有进气口和出气口；中空式滤芯，其设置于箱体内部，其外侧与进气口连通，内侧的一端与出气口连通；进气口挡板，该进气口挡板与箱体的内表面相间隔地遮挡着进气口，进气口挡板与中空式滤芯的外周表面相间隔；中空式滤芯开放端挡板，其周边与箱体内壁紧密相连，所述中空式滤芯开放端挡板在所述中空式滤芯的内径范围内设有与出气口连通的孔；支撑架，其支撑在所述中空式滤芯的内侧壁上；中空式滤芯封闭端挡板，其与所述支撑架相连接。本发明能有效过滤抽真空过程中的粉尘，而不影响抽真空的效率，避免粉尘进入真空泵中，延长真空泵的使用寿命，提高真空泵的安全性能，降低真空泵的使用成本，保证熔炼后的合金质量。

Description

一种过滤系统及其应用

技术领域

本发明涉及一种过滤系统，尤其是，该过滤系统可应用于真空熔炼炉，该真空熔炼炉是储氢合金生产中用于生产储氢合金锭的设备。

背景技术

目前的过滤系统难以适用于抽真空的工业过程，例如，难以适用于真空熔炼炉的工艺过程。

在储氢合金生产中，用真空熔炼炉来生产储氢合金锭。在抽真空过程中，存在以下缺点：抽真空过程中，炉体内的空气经真空泵抽出，而其中的粉尘滞留堆积在了真空泵中，造成真空泵油污染，影响润滑效果，导致真空泵的故障、元器件的损坏，缩短了真空泵的使用寿命，同时大幅度降低了抽真空的效率。

在现有技术中，一直希望克服上述缺点，然而，却一直没有出现设有过滤系统的真空熔炼炉。一种原因是被认为技术是不可行，另外一种原因是被认为没有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种过滤系统，使得抽真空过程中的粉尘得到过滤，以延长真空泵的使用寿命，提高真空泵的安全性能，降低真空泵的维护保养费用，同时不影响抽真空的效率，保证熔炼后合金的质量。

本发明的过滤系统可以应用于真空熔炼炉，所述真空熔炼炉为一种高真空状态下的熔炼设备，其特征在于：真空熔炼炉炉体、过滤系统与真空泵通过管道连接，过滤系统安装在炉体与真空泵之间。所述过滤系统由门、箱体、进气口、出气口、中空式滤芯、支撑架和3个挡板组成。所述进气口与出气口通过管道分别连接真空熔炼炉炉体和真空泵，抽真空时炉体内气体通过进气口进入过滤系统内部，经中空式滤芯过滤粉尘后由出气口排出进入真空泵。

优选地，所述门、箱体的高度为D。所述中空式滤芯是由两层或两层以上目数不同的过滤网交错组成，滤芯外径为d，中空内径为D2。所述支撑架是由固定在挡板3上的数根金属条组成，支撑架的截面高度为D2。所述挡板1是直径为D1的圆形金属板，安装在进气口的下方，由4根金属条固定在箱体内壁下。所述挡板2是直径为d的圆形金属板，是通过螺杆、支撑架固定在中空式滤芯的一端。所述挡板3是高度为D的中间开孔的金属板，开孔的直径为d2，除开孔外，挡板3其余部分与箱体内壁紧密相连。所述中空式滤芯是固定在支撑架上，与挡板3紧密相连。

优选地，d＜D，进气口的直径d1≤D1，d2≤D2。

优选地，所述中空式滤芯是由两层目数分别为50目和100目的不锈钢过滤网交错组成。

优选地，所述支撑架是由4根不锈钢条组成。

优选地，所述挡板1、挡板2、挡板3是由不锈钢材质制成。

优选地，d=600mm，D=880mm，d1=390mm，D1=450mm，d2=350mm，D2=400mm。

根据本发明，炉体内的空气经进气口进入到过滤系统内部的挡板1处，空气不直接进入中空式滤芯内，而是先经挡板1的上方向四周扩散开，由于挡板2和挡板3的作用，空气从滤芯的上方和下方缓慢进入目数不同的过滤网层，经过此过程，滤芯的过滤网能够有效地过滤空气中的粉尘。此后，经过过滤网的空气再由挡板3的开孔进入到出气口处，再由出气口进入真空泵内。

根据本发明，因炉体内的粉尘被有效过滤，减少了真空泵油的污染，降低了真空泵的故障率及维护保养费用，延长了真空泵的使用寿命。

根据本发明，因中空式滤芯采用过滤网结构组成，在过滤粉尘的同时不影响空气的流通，不会对抽真空的效率产生影响。

在现有技术中，对于解决熔炼后合金的质量不足问题，技术人员一直在冶炼工艺、合金配方等方面探索，从来没有人考虑对真空熔炼炉加装过滤系统；技术人员认为真空泵本身具有一定的、甚至足够的过滤能力，从来没有人考虑再对真空熔炼炉加装过滤系统。

换句话说，在真空熔炼炉上加装过滤系统已经超出了本领域的技术人员的认知能力。

根据本发明，取得了预料不到的技术效果。真空泵的故障率降低了50%，维护保养费用降低了50-60%，真空泵的使用寿命延长了2-3倍；熔炼后合金的氧含量降低了50-60%。

根据本发明，可取得显著的经济效益，带过滤系统的真空熔炼炉的销售价格将是传统真空熔炼炉的2-3倍。

附图说明

图1为根据本发明的真空熔炼炉的过滤系统的截面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

图1示出了根据本发明的真空熔炼炉的过滤系统的具体结构。图1中，门10、箱体20、挡板3的高度为D，中空式滤芯30的外径及挡板2的直径为d，挡板1的直径为D1，进气口11的直径d1，中空式滤芯30的中空部位的内径及支撑架40的截面高度为D2，挡板3的开孔直径为d2，d＜D，d1≤D1，d2≤D2。

在本发明的一个实施例中，中空式滤芯30由两层目数分别为50目和100目的不锈钢过滤网交错组成，支撑架由4根不锈钢条组成，挡板1、挡板2、挡板3由不锈钢材质制成，d=600mm，D=880mm，d1=390mm，D1=450mm，d2=350mm，D2=400mm。真空熔炼炉炉体通过管道与过滤系统进气口11相连，真空泵通过管道与过滤系统的出气口12相连。真空熔炼炉抽真空过程中，炉体内的空气经进气口11进入到过滤系统内部的挡板1处，空气不直接进入中空式滤芯30内，而是先经挡板1的上方向四周扩散开，由于挡板2和挡板3的作用，空气从滤芯的上方和下方缓慢进入两层过滤网内，经过此过程，滤芯的过滤网能够有效地过滤空气中的粉尘。此后，经过过滤网的空气再由挡板3的开孔进入到出气口12处，再由出气口12进入真空泵内。抽真空过程中，炉体内空气经过过滤系统后，粉尘得到过滤，延长了真空泵的使用寿命，提高了真空泵的安全性能，降低了真空泵的维护成本，保证了抽真空的效率和熔炼后合金的质量。

Claims (10)

1.一种用于真空熔炼炉的过滤系统，其包括：

箱体，其设有至少一个进气口和至少一个出气口，所述进气口设置于所述箱体的进气区；所述出气口设置于所述箱体的出气区；

中空式滤芯，其设置于所述箱体内部，其外侧与进气口连通，内侧的一端与出气口连通，所述中空式滤芯由至少一层过滤网组成；

进气口挡板，该进气口挡板与箱体的内表面相间隔地遮挡着进气口；所述进气口挡板与中空式滤芯的外周表面相间隔；所述进气口挡板与进气口相间隔，所述进气口挡板为直径大于进气口直径的圆形，通过连接件固定于所述箱体内；

中空式滤芯开放端挡板，其周边与箱体内壁紧密相连，所述箱体被该中空式滤芯开放端挡板分隔成所述进气区和所述出气区，所述中空式滤芯开放端挡板在所述中空式滤芯的内径范围内设有与出气口连通的孔；

支撑架，其支撑在所述中空式滤芯的内侧壁上；

中空式滤芯封闭端挡板，其与所述支撑架相连接，

真空熔炼炉抽真空过程中，炉体内的空气经进气口进入到过滤系统内部的挡板处，空气不直接进入中空式滤芯内，而是先经挡板的上方向四周扩散开，由于中空式滤芯开放端挡板和中空式滤芯封闭端挡板的作用，空气从滤芯的上方和下方缓慢进入两层过滤网内，经过此过程，滤芯的过滤网能够有效地过滤空气中的粉尘，此后，经过过滤网的空气再由中空式滤芯开放端挡板的开孔进入到出气口处，再由出气口进入真空泵内。

2.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，还包括以下至少一个特征：

所述中空式滤芯由至少两层目数不同相互交错设置的过滤网叠加组成；

所述中空式滤芯由至少两层目数相同的过滤网叠加组成；以及

所述中空式滤芯由由外侧及内侧目数依次递增的过滤网叠加组成。

3.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述支撑架由固定在中空式滤芯封闭端挡板上的数根金属条组成；或者，所述支撑架由4根不锈钢条组成。

4.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述中空式滤芯封闭端挡板通过紧固件和支撑件与中空式滤芯相连；和/或所述中空式滤芯的封闭端也为滤网结构。

5.根据权利要求4所述的过滤系统，其特征在于：所述滤网结构与所述中空式滤芯的过滤网结构相同。

6.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述箱体设有用于维护或更换所述中空式滤芯的门；和/或所述箱体的出气区可缩小至无，即所述出气口与所述中空式滤芯开放端挡板上的孔直接相连。

7.如权利要求1-6其中之一所述的过滤系统在真空熔炼炉系统中的应用，所述过滤系统设置于真空熔炼炉体与真空泵之间，进气区与真空熔炼炉体连通；而出气区与所述真空泵连通。

8.一种真空熔炼方法，其特征在于，对真空熔炼炉加装如权利要求1-6其中之一所述的过滤系统；通过管道使真空熔炼炉炉体、过滤系统与真空泵连接，过滤系统安装在炉体与真空泵之间；抽真空时，炉体内的空气经进气口进入到过滤系统内部的挡板处，空气不直接进入中空式滤芯内，而是先经挡板向四周扩散开，再使空气从滤芯的外围进入目数不同的过滤网层，以有效地过滤空气中的粉尘，经过过滤网的空气再进入到出气口处，再由出气口进入真空泵内。

9.一种真空熔炼炉，其特征在于，其包括真空熔炼炉炉体、如权利要求1-6其中之一所述的过滤系统与真空泵通过管道连接，过滤系统安装在炉体与真空泵之间；所述过滤系统由门、箱体、进气口、出气口、中空式滤芯、支撑架和3个挡板组成；所述进气口与出气口通过管道分别连接真空熔炼炉炉体和真空泵，抽真空时炉体内气体通过进气口进入过滤系统内部，经中空式滤芯过滤粉尘后由出气口排出进入真空泵。

10.根据权利要求9所述的真空熔炼炉，其特征在于，还包括以下至少一个特征：

所述门、箱体的高度为D；

所述中空式滤芯是由至少两层目数不同的过滤网交错组成，滤芯外径为d，中空内径为D2；

所述支撑架是由固定在挡板3上的数根金属条组成，支撑架的截面高度为D2；

所述挡板(1)是直径为D1的圆形金属板，安装在进气口的下方，由4根金属条固定在箱体内壁下；

所述挡板(2)是直径为d的圆形金属板，是通过螺杆、支撑架固定在中空式滤芯的一端；

所述挡板(3)是高度为D的中间开孔的金属板，开孔的直径为d2，除开孔外，挡板3其余部分与箱体内壁紧密相连；

所述中空式滤芯固定在支撑架上，与挡板(3)紧密相连；

d＜D，进气口的直径d1≤D1，d2≤D2；

所述中空式滤芯是由两层目数分别为50目和100目的不锈钢过滤网交错组成；

所述支撑架是由4根不锈钢条组成；

所述挡板(1)、挡板(2)、挡板(3)是由不锈钢材质制成；和

d＝600mm，D＝880mm，d1＝390mm，D1＝450mm，d2＝350mm，D2＝400mm。