CN109516785A - 除气过滤箱体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种除气过滤箱体及其制造方法，除气过滤箱体包括壁部，壁部材料的配方包含板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，其中，板状刚玉的重量百分含量为67wt％～77wt％，莫来石的重量百分含量为12wt％～22wt％，硅铝凝胶的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，硅微粉的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，铝酸钙水泥的重量百分含量为1.5wt％～8wt％。选用本发明配方制成的壁部性能稳定，还能够有效提高箱体的刚度和强度，并且不会对铝液造成污染，能够满足高温铝液的除杂要求。

Description

除气过滤箱体及其制造方法
技术领域
本发明涉及废料处理技术领域，尤其涉及一种除气过滤箱体及其制造方法。
背景技术
熔铸车间中，熔融铝液的含氢量及非金属杂质会严重影响逐渐的质量，通常，在冷凝过程中，随着氢气溶解度的降低，氢气来不及从溶液中逸出，非金属杂质也来不及进入结晶器前漂浮至液面，就会在后续的轧制工艺中造成板材表面白点、针孔增多、材料的机械性能下降等一系列缺陷，并最终影响产品的性能。因此，必须对铝液进行除气净化处理。
现有技术为了铝液进行除气净化处理，一般会选用除气过滤箱体，箱体内设置有惰性气体和搅拌装置，铝液经过除气过滤箱体，通过搅拌装置对铝液进行搅拌，惰性气体气泡从铝液中上升的过程中带走铝液中的氢气及非金属杂质。但是由于铝液温度较高，且铝液极易与一些金属发生化学反应，所以对除气过滤箱体的材料要求非常严格。
因此，亟需一种新的除气过滤箱体及其制造方法。
发明内容
本发明实施例提供一种除气过滤箱体及其制造方法，旨在满足高温铝液除杂要求。
本发明实施例一方面提供了一种除气过滤箱体，包括壁部，壁部材料的配方包含板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，其中，板状刚玉的重量百分含量为67wt％～77wt％，莫来石的重量百分含量为12wt％～22wt％，硅铝凝胶的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，硅微粉的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，铝酸钙水泥的重量百分含量为1.5wt％～8wt％。
根据本发明的一个方面，板状刚玉包括板状刚玉块和板状刚玉粉，板状刚玉块的粒径为0.2mm～5mm，板状刚玉粉的粒径为180目～220目；
其中，板状刚玉中板状刚玉块的重量百分含量为78wt％～88wt％，板状刚玉中板状刚玉粉的重量百分含量为12wt％～22wt％。
根据本发明的一个方面，板状刚玉块包括第一板状刚玉块、第二板状刚玉块和第三板状刚玉块，第一板状刚玉块的粒径为3mm～5mm，第二板状刚玉块的粒径为1mm～3mm，第三板状刚玉块的粒径为0.2mm～1mm；
其中，板状刚玉块中第一板状刚玉块的重量百分含量为45wt％～55wt％，板状刚玉块中第二板状刚玉块的重量百分含量为35wt％～45wt％，板状刚玉块中第三板状刚玉块的重量百分含量为3wt％～13wt％。
根据本发明的一个方面，莫来石包括莫来石块和莫来石粉，莫来石块的粒径为0.2mm～1mm，莫来石粉的粒径为180目～220目；
其中，莫来石中莫来石块的重量百分含量为25.5wt％～34.5wt％，莫来石中莫来石粉的重量百分含量为65.5wt％～74.5wt％。
根据本发明的一个方面，莫来石中三氧化二铝的重量百分含量为42wt％～48wt％。
根据本发明的一个方面，硅微粉中二氧化硅的重量百分含量为92wt％～99wt％。
本发明实施例另一方面还提供一种除气过滤箱体的制作方法，包括以下步骤：
制备混合物料，混合物料包含板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，其中，板状刚玉的重量百分含量为67wt％～77wt％，莫来石的重量百分含量为12wt％～22wt％，硅铝凝胶的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，硅微粉的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，铝酸钙水泥的重量百分含量为1.5wt％～8wt％；
制备浇注料，在混合物料中加入水并搅拌形成浇注料，其中浇注料中混合物料的重量百分含量为93wt％～95wt％，浇注料中水的重量百分含量为5wt％～7wt％。
浇注成型，将浇注料注入箱体模型并振动成型，得到箱坯；
烧成处理，对箱坯进行烧成处理，以得到除气过滤箱体。
根据本发明的一个方面，烧成处理步骤包括：
烘干步骤，在15～200℃下对箱坯烘干168～240小时，以得到干燥箱坯；
烧结步骤，在1500～1600℃温度下对干燥箱坯烧结5小时～8小时，以得到除气过滤箱体。
根据本发明的一个方面，烘干处理步骤包括：
第一烘干阶段，在42小时～52小时内，将温度由室温升温至65℃～75℃，并保温20小时～28小时；
第二烘干阶段，在42小时～52小时内，将温度由65℃～75℃升温至100℃～140℃，并保温20小时～28小时；
第三烘干阶段，在65小时～75小时内，将温度由100℃～140℃升温至180℃～220℃，并保温20小时～28小时。
根据本发明的一个方面，第一烘干阶段中，以0.5℃/h～1.5℃/h升温速率，将温度由室温逐渐升温至65℃～75℃；
在第二烘干阶段中，以0.5℃/h～1.5℃/h的升温速率，将温度由65℃～75℃逐渐升温至100℃～140℃；
在第三烘干阶段中，以0.5℃/h～1.5℃/h的升温速率，将温度由100℃～140℃逐渐升温至180℃～220℃。
在本发明提供的除气过滤箱体的壁部材料配方中包括板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，且板状刚玉的含量高达67wt％～77wt％，板状刚玉中Al2O3的含量在99％以上，利用该配方制成的壁体组成的除气过滤箱体，对于箱体内的铝液没有污染，且配方中还还有莫来石，莫来石为Al2O3一SiO2系中稳定的二元化合物，具有良好的耐热性能，且性能稳定，能够有效提高箱体的热震稳定性，配方中含有的硅微粉能够有效提高箱体的硬度和耐热性能，铝酸钙水泥能够作为结合剂，增加配方中各材料之间的粘结性，从而提高箱体的强度，因此选用本发明配方制成的壁部性能稳定，还能够有效提高箱体的刚度和强度，并且不会对铝液造成污染，能够满足高温铝液的除杂要求。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是本发明实施例的一种除气过滤箱体制造方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例的一种除气过滤箱体制造方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中“多种”的含义是两个以上。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明，下面结合图1至图2根据本发明实施例的电连接组件及电池模组进行详细描述。
本发明第一实施例提供的一种除气过滤箱体，包括壁部，壁部材料的配方包含板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，其中，板状刚玉的重量百分含量为67wt％～77wt％，莫来石的重量百分含量为12wt％～22wt％，硅铝凝胶的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，硅微粉的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，铝酸钙水泥的重量百分含量为1.5wt％～8wt％。
在本发明提供的除气过滤箱体的壁部材料配方中包括板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，且板状刚玉的含量高达67wt％～77wt％，板状刚玉中Al2O3的含量在99％以上，利用该配方制成的壁体组成的除气过滤箱体，对于箱体内的铝液没有污染，且配方中还暴扣莫来石，莫来石为Al2O3一SiO2系中稳定的二元化合物，具有良好的耐热性能，且性能稳定，能够有效提高箱体的热震稳定性，配方中含有的硅微粉能够有效提高箱体的硬度和耐热性能，铝酸钙水泥能够作为结合剂，增加配方中各材料之间的粘结性，从而提高箱体的强度，因此选用本发明配方制成的壁部性能稳定，还能够有效提高箱体的刚度和强度，并且不会对铝液造成污染，能够满足高温铝液的除杂要求。
其中，铝酸钙水泥的设置方式在此不做限定，优选的铝酸钙水泥选用拉法基水泥SECAR-71号铝酸钙水泥，该水泥具有较好的稳定性和粘接性，能够保证箱体材质的稳定性，并且能够保证配方中各材料之间的粘接性。
板状刚玉的颗粒在此不做限定，在一些可选的实施例中，板状刚玉包括板状刚玉块和板状刚玉粉，板状刚玉块的粒径为0.2mm～5mm，板状刚玉粉的粒径为180目～220目；其中，板状刚玉中板状刚玉块的重量百分含量为78wt％～88wt％，板状刚玉中板状刚玉粉的重量百分含量为12wt％～22wt％。
在这些可选的实施例中，板状刚玉分为板状刚玉块和板状刚玉粉，采用不同粒径的板状刚玉，粒径较大的板状刚玉能够提高配方制成的壁部的刚度，粒径较小的板状刚玉能够促使配方混合的更加充分，保证由该配方制成的壁部各部分性能一致。
板状刚玉块的粒径可以一致或不一致，在一些可选的实施例中，板状刚玉块包括第一板状刚玉块、第二板状刚玉块和第三板状刚玉块，第一板状刚玉块的粒径为3mm～5mm，第二板状刚玉块的粒径为1mm～3mm，第三板状刚玉块的粒径为0.2mm～1mm；其中，板状刚玉块中第一板状刚玉块的重量百分含量为45wt％～55wt％，板状刚玉块中第二板状刚玉块的重量百分含量为35wt％～45wt％，板状刚玉块中第三板状刚玉块的重量百分含量为3wt％～13wt％。
在这些可选的实施例中，将板状刚玉块细化为第一板状刚玉块、第二板状刚玉块和第三板状刚玉块，且第一板状刚玉块、第二板状刚玉块和第三板状刚玉块的粒径各不相同，第一板状刚玉块的粒径最大，且含量最高，能有效提高箱体的刚度。
莫来石的具体选型有多种，在一些可选的实施例中，莫来石包括莫来石块和莫来石粉，莫来石块的粒径为0.2mm～1mm，莫来石粉的粒径为180目～220目；其中，莫来石中莫来石块的重量百分含量为25.5wt％～34.5wt％，莫来石中莫来石粉的重量百分含量为65.5wt％～74.5wt％。
在这些可选的实施例中，莫来石包括粒径不同的莫来石块和莫来石粉，莫来石块的粒径较大，能够有效提高箱体的刚度，莫来石粉能够保证配方混合更加均匀。
莫来石的主要含量为三氧化二硅，对莫来石中三氧化二铝和二氧化硅的含量不做限定，优选的，莫来石中三氧化二铝的重量百分含量为42wt％～48wt％。
在这些可选的实施例中，莫来石中三氧化二铝的含量较高，莫来石不会对箱体内的高温铝液产生污染，使得箱体在受到高温时不会产生污染铝液的杂质。
硅微粉的选型有多种，在一些可选的实施例中，硅微粉中二氧化硅的重量百分含量为92wt％～99wt％。在这些可选的实施例中，硅微粉中二氧化硅的含量较高，选用高纯度的硅微粉能够提高硅微粉的稳定性和抗腐蚀性，进一步提高箱体的稳定性和抗腐蚀性。
请一并参阅图1至图2，本发明第二实施例还提供一种除气过滤箱体的制作方法，包括以下步骤：
S101：制备混合物料。
其中，所述混合物料由上述任一第一实施例的配方制得。
S102：制备浇注料。
在混合物料中加入水并搅拌形成浇注料，其中浇注料中混合物料的重量百分含量为93wt％～95wt％，浇注料中水的重量百分含量为5wt％～7wt％。
混合物料和水混合形成浇注料的方式有多种，在一些可选的实施例中，首先将壁部材料配方中的各材料混合并搅拌3分钟-5分钟以后，使得混合物料充分混合以后，在混合物料中加入水，继续搅拌5分钟-8分钟以得到浇注料。
其中，为了保证混合物料中不会掺入杂质，优选的，水选择纯净水。
S103：浇注成型。
将上述的浇注料注入箱体模型并振动成型，以得到箱坯。
其中，箱体模型可以根据实际需求制作或者购买，将浇注料注入箱体模型后进行振动，使得浇注料充分填满箱体模型，自然凝固10-12小时后拆除箱体模型的内胆，得到箱坯。
S104：烧成处理。对箱坯进行烧成处理，以得到除气过滤箱体。
在本发明提供的除气过滤箱体支座方法，混合物料中包括板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，且板状刚玉的含量高达67wt％～77wt％，板状刚玉中Al2O3的含量在99％以上，利用该配方制成的壁体组成的除气过滤箱体，对于箱体内的铝液没有污染，且配方中还包括莫来石，莫来石为Al2O3一SiO2系中稳定的二元化合物，具有良好的耐热性能，且性能稳定，能够有效提高箱体的热震稳定性，配方中含有的硅微粉能够有效提高箱体的硬度和耐热性能，铝酸钙水泥能够作为结合剂，增加配方中各材料之间的粘结性，从而提高箱体的强度，因此选用本发明配方制成的壁部性能稳定，还能够有效提高箱体的刚度和强度，并且不会对铝液造成污染，能够满足高温铝液的除杂要求。
在一些可选的实施例中，步骤S104还包括：
步骤S1041：烘干步骤，在15～200℃下对箱坯烘干168～240小时，以得到干燥箱坯。
步骤S1042：烧结步骤，在1500～1600℃温度下对干燥箱坯烧结5小时～8小时，以得到除气过滤箱体。
在这些可选的实施例中，在烧结步骤之前还对箱坯进行烘干，形成干燥箱坯，通过在15～200℃下对箱坯烘干168～240小时，使得形成的干燥箱坯中水分含量较低，防止在较高温度下烧结处理时，较高的水分使得得到的除气过滤箱体产生裂纹，影响除气过滤箱体的强度。其中，可以在隧道窑中对箱坯进行干燥，干燥箱坯中含水的重量百分含量优选为1％以下，更优选为0.5％以下。
在一些可选的实施例中，烘干步骤之前还包括：
步骤S1040：自然干燥步骤。箱坯自然干燥5-7天。
箱坯自然干燥5-7天后，箱坯所含水分较少，且能够使得箱坯所含水分各部均衡，继续进行烘干能够防止温度加剧导致的箱坯开裂，提高制造结果的成品率。
其中，S1041的设置方式有多种，例如，烘干阶段分为三个阶段，分别为：
第一烘干阶段，在42小时～52小时内，将温度由室温升温至65℃～75℃，并保温20小时～28小时；
第二烘干阶段，在42小时～52小时内，将温度由65℃～75℃升温至100℃～140℃，并保温20小时～28小时；
第三烘干阶段，在65小时～75小时内，将温度由100℃～140℃升温至180℃～220℃，并保温20小时～28小时。
在这些可选的实施例中，烘干阶段分为三个阶段，且三个阶段的温度逐渐升高，且每一个阶段均烘烤若干小时，能够保证烘干的更加充分，避免由于温度快速升高导致的烘干不均匀。
在上述的第一烘干阶段中，在42小时～52小时内，以0.5℃/h～1.5℃/h的升温速率将温度从室温逐渐升温至65℃～75℃。均匀升温，同样能够避免急速升温导致的烘干不均匀。
同理，在在第二烘干阶段中，在42小时～52小时内，以0.5℃/h～1.5℃/h的升温速率将温度从65℃～75℃逐渐升温至100℃～140℃；在第三烘干阶段中，在65小时～75小时内，以0.5℃/h～1.5℃/h的升温速率将温度从100℃～140℃逐渐升温至180℃～220℃。
实施例
下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1：
制备混合物料，混合物料包括以下材料：以重量百分含量计，第一板状刚玉块的重量百分含量为30wt％，第二板状刚玉块的重量百分含量为25wt％，第三板状刚玉块的重量百分含量为6wt％，莫来石块的重量百分含量为6wt％，板状刚玉粉的重量百分含量为12wt％，莫来石粉的重量百分含量为12wt％，硅铝凝胶的重量百分含量为3wt％，硅微粉的重量百分含量为3wt％，铝酸钙水泥的重量百分含量为3wt％。
将混合物料在强力搅拌机内干混搅拌4分钟，然后加入纯净水，继续搅拌7分钟，以得到浇注料，其中浇注料中混合物料的重量百分含量为94wt％，纯净水的重量百分含量为6wt％。
将上述浇注料加入箱体模具中充分振动成型后，自然干燥12小时后拆除内胎，得到箱坯。
自然干燥6天后，对箱坯进行烘干处理，烘干步骤包括：
第一烘干阶段，在48小时内，以1℃/h的升温速率将温度从室温逐渐升高至70℃，并保温24小时；
第二烘干阶段，在48小时内，以1℃/h的升温速率将温度从70℃逐渐升温至120℃，并保温24小时；
第三烘干阶段，在72小时内，以1℃/h的升温速率将温度从从120℃逐渐升温至200℃，并保温24小时。
烘干结束得到干燥箱坯。
将干燥箱坯放入高温梭式窑以1530℃烧成6小时，得到烧结箱坯。
对烧结箱坯进行打磨处理，以得到除气过滤箱体。
测试：除气过滤箱体的刚度和强度满足使用需求，且将该方法制成的除气过滤箱体应用于对高温铝液进行除气过滤时，不会引入新的杂质。
本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (10)

1.一种除气过滤箱体，包括壁部，其特征在于，所述壁部材料的配方包含板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，其中，所述板状刚玉的重量百分含量为67wt％～77wt％，所述莫来石的重量百分含量为12wt％～22wt％，所述硅铝凝胶的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，所述硅微粉的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，所述铝酸钙水泥的重量百分含量为1.5wt％～8wt％。
2.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，
所述板状刚玉包括板状刚玉块和板状刚玉粉，所述板状刚玉块的粒径为0.2mm～5mm，所述板状刚玉粉的粒径为180目～220目；
其中，所述板状刚玉中所述板状刚玉块的重量百分含量为78wt％～88wt％，所述板状刚玉中所述板状刚玉粉的重量百分含量为12wt％～22wt％。
3.根据权利要求2所述的箱体，其特征在于，
所述板状刚玉块包括第一板状刚玉块、第二板状刚玉块和第三板状刚玉块，所述第一板状刚玉块的粒径为3mm～5mm，所述第二板状刚玉块的粒径为1mm～3mm，所述第三板状刚玉块的粒径为0.2mm～1mm；
其中，所述板状刚玉块中所述第一板状刚玉块的重量百分含量为45wt％～55wt％，所述板状刚玉块中所述第二板状刚玉块的重量百分含量为35wt％～45wt％，所述板状刚玉块中所述第三板状刚玉块的重量百分含量为3wt％～13wt％。
4.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，
所述莫来石包括莫来石块和莫来石粉，所述莫来石块的粒径为0.2mm～1mm，所述莫来石粉的粒径为180目～220目；
其中，所述莫来石中所述莫来石块的重量百分含量为25.5wt％～34.5wt％，所述莫来石中所述莫来石粉的重量百分含量为65.5wt％～74.5wt％。
5.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述莫来石中三氧化二铝的重量百分含量为42wt％～48wt％。
6.根据权利要求1所述的箱体，其特征在在于，所述硅微粉中二氧化硅的重量百分含量为92wt％～99wt％。
7.一种除气过滤箱体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备混合物料，所述混合物料包含板状刚玉、莫来石、硅铝凝胶、硅微粉和铝酸钙水泥，其中，所述板状刚玉的重量百分含量为67wt％～77wt％，所述莫来石的重量百分含量为12wt％～22wt％，所述硅铝凝胶的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，所述硅微粉的重量百分含量为1.5wt％～8wt％，所述铝酸钙水泥的重量百分含量为1.5wt％～8wt％；
制备浇注料，在所述混合物料中加入水并搅拌形成浇注料，其中所述浇注料中所述混合物料的重量百分含量为93wt％～95wt％，所述浇注料中水的重量百分含量为5wt％～7wt％。
浇注成型，将所述浇注料注入箱体模型并振动成型，得到箱坯；
烧成处理，对所述箱坯进行烧成处理，以得到所述除气过滤箱体。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述烧成处理步骤包括：
烘干步骤，在15～200℃下对所述箱坯烘干168～240小时，以得到干燥箱坯；
烧结步骤，在1500～1600℃温度下对所述干燥箱坯烧结5小时～8小时，以得到所述除气过滤箱体。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述烘干处理步骤包括：
第一烘干阶段，在42小时～52小时内，将温度由室温升温至65℃～75℃，并保温20小时～28小时；
第二烘干阶段，在42小时～52小时内，将温度由65℃～75℃升温至100℃～140℃，并保温20小时～28小时；
第三烘干阶段，在65小时～75小时内，将温度由100℃～140℃升温至180℃～220℃，并保温20小时～28小时。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述第一烘干阶段中，以0.5℃/h～1.5℃/h的升温速率，将温度由室温逐渐升温至65℃～75℃；
在所述第二烘干阶段中，以0.5℃/h～1.5℃/h的升温速率，将温度由65℃～75℃逐渐升温至100℃～140℃；
在所述第三烘干阶段中，以0.5℃/h～1.5℃/h的升温速率，将温度由100℃～140℃逐渐升温至180℃～220℃。
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