CN104922978A - 一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非对称结构金属膜滤板和滤芯，包括多孔烧结金属粉末板，多孔烧结金属粉末板表面设置有金属粉末层，多孔烧结金属粉末板的过滤精度低于金属粉末层的过滤精度，其生产方法包括步骤1)在隔离板表面均匀铺设多孔金属粉末，然后进行烧结轧制，得到多孔烧结金属粉末板；步骤2)制备金属悬浮液；步骤3)将金属悬浮液铺设在多孔烧结金属粉末板表面，形成金属粉末层，其中铺设方式采用喷涂或抽滤，得到过滤半成品材料；步骤4)将过滤半成品材料烧结，冷却后得到成品，将成品卷曲成管状，焊接中缝得到金属粉末层位于外侧的成品和金属粉末层位于内侧的成品。本发明操作简单，制备的滤板和滤芯具有均匀的过滤效果，使用寿命长。

Description

一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法

技术领域

本发明涉及过滤材料领域，具体涉及一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法。

背景技术

过滤是在推动力或者其他外力作用下悬浮液(或含固体颗粒发热气体)中的液体(或气体)透过介质，固体颗粒及其他物质被过滤介质截留，从而使固体及其他物质与液体(或气体)分离的操作。其中在过滤中所需要用到的物体即为过滤材料。

过滤材料种类繁多，有金属材质、陶瓷材质、纤维材质等，但是在石油化工企业中，相对于使用要求中，对材质的硬度、耐温度、耐用度均由较大的限制要求，所以金属材质制作的滤板或滤芯得到了广泛的运用。

多孔金属过滤板和滤芯在石油化工中得到了的广泛的应用，并取得了良好的效果。但是，现有的工艺多采用匀质的结构，在使用中存在阻力大，容易堵塞和使用寿命短等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，本发明操作简单，制备的滤板和滤芯具有均匀的过滤效果，使用寿命长。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种非对称结构金属膜滤板和滤芯，包括多孔烧结金属粉末板，所述多孔烧结金属粉末板表面设置有金属粉末层，所述多孔烧结金属粉末板的过滤精度低于金属粉末层的过滤精度。

进一步的，所述多孔烧结金属粉末板与金属粉末层之间还设置有过渡层。

进一步的，所述多孔烧结金属粉末板的过滤精度为3-20μm,厚度为0.5-2mm,所述金属粉末层的过滤精度为0.2-3μm,厚度为0.1-1mm。

一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，包括以下步骤：

步骤1)将隔离板水平放置，并在表面均匀铺设多孔金属粉末，然后进行烧结，烧结结束后放入轧机上轧制平整，得到多孔烧结金属粉末板；

步骤2)将金属粉末、液相载体和粘结剂均匀搅拌制成金属粉末悬浮液；

步骤3)将金属粉末悬浮液铺设在多孔烧结金属粉末板表面，形成金属粉末层，其中铺设方式采用喷涂或抽滤，得到过滤半成品材料；

步骤4)将过滤半成品材料放置在900-1400℃的环境中烧结，冷却后得到成品，将成品卷曲成管状，并通过离子焊、氩弧焊或激光焊焊接中缝得到金属粉末层位于外侧的成品或者金属粉末层位于内侧的成品。

进一步的，所述步骤1中的多孔金属粉末铺设厚度为多孔烧结金属粉末板厚度的1.2-1.5倍，并且轧机调整轧制间隙设置为多孔烧结金属粉末板的厚度。

进一步的，所述步骤2中粘结剂含量为液相载体重量的0.1-2％，所述金属粉末与液相载体的重量比为0.5：1至5:1。

进一步的，当所述步骤3中铺设方式为抽滤时，将金属粉末悬浮液倒入多孔烧结金属粉末板表面，并在所述多孔烧结金属粉末板的背面抽真空。

进一步的，当所述步骤3中铺设方式为喷涂时，将金属粉末悬浮液倒入喷枪内，通过喷枪喷涂到多孔烧结金属粉末板表面。

进一步的，所述多孔烧结金属粉末和金属粉末的材质均包括不锈钢、镍基高温合金、金属钛、镍和Fe-Cr-Al合金中的一种或多种。

进一步的，所述金属悬浮液的粘度范围为800-5000mPa·s。

本发明的有益效果是:

本发明通过材料本身可以流动的特性使其自行平铺，厚度均匀，通过抽真空和烧结的方式将其烧结为一体，在使用时稳定性高，并且厚度均匀的情况下过滤效果基本一致，所产生的滤饼厚度均匀，大大提高过滤效果和使用效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的抽滤部分设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种非对称结构金属膜滤板和滤芯，包括多孔烧结金属粉末板1，多孔烧结金属粉末板表面设置有金属粉末层2，多孔烧结金属粉末板的过滤精度低于金属粉末层的过滤精度，保证了过滤通过的一致性，相比现有传统金属膜可以提高2-5倍的流体通过量。

其中，多孔烧结金属粉末板与金属粉末层之间还设置有过渡层，在提高产品自身强度的同时，保证了多孔烧结金属粉末板和金属粉末层的连接效果。多孔烧结金属粉末板的过滤精度为3-20μm,厚度为0.5-2mm,金属粉末层的过滤精度为0.2-3μm,厚度为0.1-1mm。

一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，包括以下步骤：

步骤1)将隔离板水平放置，并在表面均匀铺设多孔金属粉末，然后进行烧结，烧结结束后放入轧机上轧制平整，得到多孔烧结金属粉末板，多孔金属粉末铺设厚度为多孔烧结金属粉末板厚度的1.2-1.5倍，由于多孔金属粉末中颗粒与颗粒之间存在一定的支撑空隙，烧结后支撑空隙缩小，接近所需厚度数值，轧机调整轧制间隙设置为多孔烧结金属粉末板的厚度，在其轧制后，能够精确定位多孔烧结金属粉末板的厚度，具有良好的把控能力，操作简单可靠；

步骤2)将金属粉末、液相载体和粘结剂均匀搅拌制成金属粉末悬浮液，其中还可以加入一些添加剂，用于改善金属粉末中颗粒间的稳定性和其他物理化学性能，添加剂可以为单乙醇胺,二乙醇胺,三乙醇胺,润滑剂、乳化剂、防锈剂或极压剂等；

步骤3)将金属悬浮液铺设在多孔烧结金属粉末板表面，形成金属粉末层，将金属粉末悬浮液倒入多孔烧结金属粉末板表面，并在所述多孔烧结金属粉末板的背面抽真空，如图1所示的设备结构实施，其中包括一个放置容器4和设置在放置容器底部的真空系统3，当金属粉末悬浮液中的液体被抽走后就留下了金属粉末，形成金属粉末层，与多孔烧结金属粉末板结合得到过滤半成品材料；

步骤4)将过滤半成品材料放置在900-1400℃的环境中烧结，冷却后得到成品，将成品卷曲成管状，并通过离子焊、氩弧焊或激光焊焊接中缝得到金属粉末层位于外侧的成品或者金属粉末层位于内侧的成品，制备的随意性大，可以根据需求卷制成品，便于企业囤积制备，并大量出货。

其中，步骤2中粘结剂含量为液相载体重量的0.1-1％，金属粉末与液相载体的重量比为0.5：1至2:1，由于采用抽滤方式制备，所调配的。多孔烧结金属粉末板和金属粉末的材质均包括不锈钢、镍基高温合金、金属钛、镍和Fe-Cr-Al合金中的一种或多种。金属悬浮液的粘度范围为800-2000mPa·s，保证其金属悬浮液的流动性，能够在抽滤时得到极佳的均匀性，实施难度大大降低，成品良率提高，并且稳定性好，利于制备。

采用本实施例的方式制备的金属膜滤板和滤芯能够制备较薄的厚度，并且良率高，过滤效果均匀稳定，提高使用寿命。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于，粘结剂含量为液相载体重量的0.1-2％，所述金属粉末与液相载体的重量比为2:1至5:1步骤3中铺设方式为喷涂时，将金属悬浮液倒入喷枪内，通过喷枪喷涂到多孔烧结金属粉末板表面，金属悬浮液的粘度范围为2000-8000mPa·s。

实施例三

实施例三与实施例一的区别在于，包括多层多孔烧结金属粉末板，其按照过滤精度的高低顺序依次层叠设置，过滤精度最高的一层与金属粉末层衔接，这样可以保证流体的流向均匀性，流速稳定，可以提高使用寿命，多层结构设置为了在过滤精度较高的情况下，保证提高产品强度以及相邻连接层之间的连接牢固度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种非对称结构金属膜滤板和滤芯，其特征在于：包括多孔烧结金属粉末板，所述多孔烧结金属粉末板表面设置有金属粉末层，所述多孔烧结金属粉末板的过滤精度低于金属粉末层的过滤精度。

2.根据权利要求1所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯，其特征在于：所述多孔烧结金属粉末板与金属粉末层之间还设置有过渡层。

3.根据权利要求2所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯，其特征在于：所述多孔烧结金属粉末板的过滤精度为3-20μm,厚度为0.5-2mm,所述金属粉末层的过滤精度为0.2-3μm,厚度为0.1-1mm。

4.根据权利要求1所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1)将隔离板水平放置，并在表面均匀铺设金属粉末，然后进行烧结，烧结结束后放入轧机上轧制平整，得到多孔烧结金属粉末板；

步骤2)将金属粉末、液相载体和粘结剂均匀搅拌制成金属粉末悬浮液；

步骤3)将金属粉末悬浮液铺设在多孔烧结金属粉末板表面，形成金属粉末层，其中铺设方式采用喷涂或抽滤，得到过滤半成品材料；

步骤4)将过滤半成品材料放置在900-1400℃的环境中烧结，冷却后得到成品，将成品卷曲成管状，并通过离子焊、氩弧焊或激光焊焊接中缝得到金属粉末层位于外侧的成品或者金属粉末层位于内侧的成品。

5.根据权利要求4所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，其特征在于：所述步骤1中的金属粉末铺设厚度为多孔烧结金属粉末板厚度的1.2-1.5倍，并且轧机调整轧制间隙设置为多孔烧结金属粉末板的厚度。

6.根据权利要求4所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，其特征在于：所述步骤2中粘结剂含量为液相载体重量的0.1-2％，所述金属粉末与液相载体的重量比为0.5：1至5:1。

7.根据权利要求4所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，其特征在于：当所述步骤3中铺设方式为抽滤时，将金属粉末悬浮液倒入多孔烧结金属粉末板表面，并在所述多孔烧结金属粉末板的背面抽真空。

8.根据权利要求4所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，其特征在于：当所述步骤3中铺设方式为喷涂时，将金属粉末悬浮液倒入喷枪内，通过喷枪喷涂到多孔烧结金属粉末板表面。

9.根据权利要求4所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，其特征在于：所述多孔烧结金属粉末和金属粉末的材质均包括不锈钢、镍基高温合金、金属钛、镍和Fe-Cr-Al合金中的一种或多种。

10.根据权利要求4所述的一种非对称结构金属膜滤板和滤芯的生产方法，其特征在于：所述金属粉末悬浮液的粘度范围为800-5000mPa·s。