CN115837464A - 一种用连续式退火炉制备大尺寸烧结毡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用连续式退火炉制备大尺寸烧结毡的方法，为包括以下步骤：S1、将不锈钢纤维毡的一端放入连续式退火炉，连续式退火炉的输送装置输送连续的不锈钢纤维毡；S2、连续式退火炉的炉体包括预热段、加热段和冷却段，不锈钢纤维毡依次经过预热段、加热段和冷却段，预热段内固定设置压板，压板挤压不锈钢纤维毡；S3、不锈钢纤维毡在连续式退火炉内高温烧结成为烧结毡，由收卷机构进行收卷；S4、取下收卷的烧结毡用辊压机进行辊压，再裁剪成设计的尺寸。本发明利用连续式退火炉实现大尺寸烧结毡的制备，制备得到的烧结毡可以根据需要进行裁切，用于制造高容尘量的滤芯，不需要进行拼接操作，可以大幅提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种用连续式退火炉制备大尺寸烧结毡的方法

技术领域

本发明涉及过滤材料生产技术领域，具体而言，涉及一种用连续式退火炉制备大尺寸烧结毡的方法。

背景技术

烧结毡是一种常用的过滤材料，其采用直径为微米级的金属纤维经无纺铺制，叠配及高温烧结而成。烧结毡能连续保持过滤网布的过滤作用，且具有三维网状多孔结构，具有孔隙率高、表面积大、孔径分布均匀等特点，是理想的耐高温、耐腐蚀、高精度的过滤材料。

烧结毡通过弯折、卷绕等加工步骤后形成过滤器的滤芯。特种车辆在恶劣环境中使用，需要滤芯在吸附了大量灰尘后仍能具有很好的透气性，为了增加滤芯的容尘量，就要求加工的烧结毡原材料具有很长的长度从而能卷绕成多层过滤结构，要求烧结毡的长度在30m以上。现有技术一般采用固相烧结技术生产烧结毡，具体是将金属纤维制成一定形状和尺寸的压坯后，在一定的气氛环境和工艺参数条件下直接烧结形成烧结毡产品，这种生产方法使烧结毡的尺寸受到压机的限制，市场上烧结毡的最大长度不超过5m。为了制造高容尘量的滤芯，就需要将多个烧结毡拼接后使用，严重影响了生产效率，提高了生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何制备长度尺寸能满足使用需要的烧结毡，加工成滤芯的过程中不需要进行拼接，提高生产效率和产品质量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用连续式退火炉制备大尺寸烧结毡的方法，包括以下步骤：

S1、将不锈钢纤维毡的一端放入连续式退火炉，连续式退火炉的输送装置输送连续的不锈钢纤维毡；

S2、连续式退火炉的炉体包括预热段、加热段和冷却段，不锈钢纤维毡依次经过预热段、加热段和冷却段，预热段内固定设置压板，压板挤压不锈钢纤维毡；

S3、不锈钢纤维毡在连续式退火炉内高温烧结成为烧结毡，由收卷机构进行收卷；

S4、取下收卷的烧结毡用辊压机进行辊压，再裁剪成设计的尺寸。

相对于现有技术，本发明提供了一种全新的烧结毡制备方法，利用连续式退火炉可以进行连续生产的特点，实现大尺寸烧结毡的制备，制备得到的烧结毡可以根据需要进行裁切，用于制造高容尘量的滤芯，不需要进行拼接操作，可以大幅提高生产效率，降低生产成本，还能提高过滤器的产品质量。

进一步地，所述步骤S3得到的烧结毡的最大长度为350m。采用本发明方法制得的烧结毡长度相较于现有技术最大的烧结毡增加了约70倍，具有明显的规模生产优势，实现了超大尺寸烧结毡的制备。

进一步地，所述输送装置的移动速度为400～1600mm/min。输送装置的移动速度可以根据生产情况进行调节，保证烧结毡的质量。

进一步地，所述步骤S2中，加热段的温度为1100～1200℃，预热段的温度为500～600℃。不锈钢纤维毡在预热段先进行低温烧结，消除纤维内部的弹性应力，再进行高温烧结，使纤维间结合牢固，提高了烧结毡的力学性能。

进一步地，所述连续式退火炉中预热段的长度为2～4m，加热段的长度为7～9m，冷却段的长度为15～20m。通过控制各工艺段长度，来限制预热、加热、冷却的工艺时间，有利于实现自动化连续生产。

进一步地，所述连续式退火炉加热段分为8～10个控温区用于控制温度。设置多个控温区可以提高温度控制精度，保证烧结毡的产品质量。

进一步地，所述步骤S2中，加热段采用氨分解气作为保护气体。可以减少不锈钢纤维表面氧化。

进一步地，所述压板与输送装置之间的距离为3～5mm，所述步骤S3得到的烧结毡的厚度为3～5mm。压板在低温烧结过程中对不锈钢纤维毡进行挤压，增大烧结毡的孔隙率，得到厚度平整的烧结毡。

进一步地，所述步骤S4辊压后烧结毡的厚度为0.8～1mm。辊压步骤可以使烧结毡的孔隙率进一步增大，厚度满足设计需求。

进一步地，所述步骤S3中，所述压板为包覆防粘层和铝粉的石墨板。石墨板化学性质稳定，包覆防粘层和铝粉分别起到防止和烧结毡粘连和耐腐蚀的作用。

附图说明

图1为本发明实施例中用连续式退火炉制备大尺寸烧结毡的方法的流程图；

图2为本发明实施例中大尺寸烧结毡制备方法的过程示意图。

附图标记说明：

1-不锈钢纤维毡，2-烧结毡，3-连续式退火炉，4-预热段，5-加热段，6-冷却段，7-输送装置，8-压板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标记和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本发明的实施例提供一种制备大尺寸烧结毡的方法，主要利用连续式退火炉3可以进行连续生产的特点，实现大尺寸烧结毡的制备。结合图1和图2所示，连续式退火炉3具有输送装置7，其炉体分为预热段4、加热段5和冷却段6，预热段4内固定设置压板8，连续式退火炉3的下游设置收卷机构。

在本实施例中，预热段4的长度为4m，加热段5的长度为8m，冷却段6的长度为17m，加热段5分为10个控温区，可以精准控温。输送装置7的移动速度在400～1600mm/min范围内可调，可以根据生产情况进行调节，保证烧结毡2的质量。在其他事实方式中，预热段4的长度为2～4m，加热段5的长度为7～9m，冷却段6的长度为15～20m，加热段5的控温区为8～10个，在限定范围内，连续式退火炉3可以满足生产工艺条件。

如图1所示，制备烧结毡的方法包括以下步骤：

S1、将不锈钢纤维毡1的一端放入连续式退火炉3，连续式退火炉3的输送装置7输送连续的不锈钢纤维毡1；

S2、不锈钢纤维毡1依次经过预热段4、加热段5和冷却段6，压板8挤压不锈钢纤维毡1，在预热段4进行低温烧结，加热段5进行高温烧结，冷却后得到烧结毡2；

S3、不锈钢纤维毡1在连续式退火炉3内高温烧结成为烧结毡2，由收卷机构进行收卷；

S4、取下收卷的烧结毡2用辊压机进行辊压，再裁剪成设计的尺寸。

采用上述方法制备烧结毡2，最大长度可以达到350m，制备得到的烧结毡2可以根据需要进行裁切，用于制造高容尘量的滤芯，不需要进行拼接操作，可以大幅提高生产效率，降低生产成本，还能提高滤芯产品的质量。

上述实施例的制备方法以不锈钢纤维毡1为原料，不锈钢纤维的丝径为3～5μm，丝径细的不锈钢纤维可以得到高孔隙率的烧结毡2，制成过滤器后气体通量高。不锈钢纤维毡1的宽度与连续式退火炉3匹配，也要满足后续过滤器的尺寸要求，一般为200～360mm。

在本实施例中，将加热段5的温度设定为1150℃，预热段4的温度设定为550℃，不锈钢纤维毡1在预热段4先进行低温烧结，消除纤维内部的弹性应力，再进入加热段5进行高温烧结，使纤维间结合牢固，提高了烧结毡2的力学性能。加热段5采用氨分解气作为保护气体，可以减少不锈钢纤维表面氧化。在其他实施方式中，加热段5的温度范围为1100～1200℃，预热段4的温度范围为500～600℃，根据实际生产情况可以调整。

压板8在低温烧结过程中对不锈钢纤维毡1进行挤压，可以增大不锈钢纤维毡1的孔隙率，且利于得到厚度平整的烧结毡2。本实施例中，压板8与输送装置7之间的距离为3mm。在其他实施方式中，压板8与输送装置7之间的距离为3～5mm。

压板8的主要材质为石墨板，化学性质稳定，石墨板的外部包覆防粘层和铝粉，防粘层用于防止压板8与不锈钢纤维粘连，铝粉可以提高压板8的耐腐蚀性。

步骤S4中辊压的作用是使烧结毡2的孔隙率进一步增大，厚度满足工艺设计需求。本实施例中，辊压后烧结毡2的厚度为1mm。在其他事实方式中，辊压后烧结毡2的厚度为0.8～1mm。

上述烧结毡的制备方法突破了现有技术的限制，以连续式退火炉3为主要生产设备，实现了超大尺寸烧结毡的制备，能够大幅提高生产效率，降低生产成本，具有很好的产业应用前景。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用连续式退火炉制备大尺寸烧结毡的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将不锈钢纤维毡的一端放入连续式退火炉，连续式退火炉的输送装置输送连续的不锈钢纤维毡；

S2、连续式退火炉的炉体包括预热段、加热段和冷却段，不锈钢纤维毡依次经过预热段、加热段和冷却段，预热段内固定设置压板，压板挤压不锈钢纤维毡；

S3、不锈钢纤维毡在连续式退火炉内高温烧结成为烧结毡，由收卷机构进行收卷；

S4、取下收卷的烧结毡用辊压机进行辊压，再裁剪成设计的尺寸。

2.根据权利要求1所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述步骤S3得到的烧结毡的最大长度为350m。

3.根据权利要求1所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述输送装置的移动速度为400～1600mm/min。

4.根据权利要求3所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，加热段的温度为1100～1200℃，预热段的温度为500～600℃。

5.根据权利要求4所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述连续式退火炉中预热段的长度为2～4m，加热段的长度为7～9m，冷却段的长度为15～20m。

6.根据权利要求5所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述连续式退火炉加热段分为8～10个控温区用于控制温度。

7.根据权利要求4所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，加热段采用氨分解气作为保护气体。

8.根据权利要求1所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述压板与输送装置之间的距离为3～5mm，所述步骤S3得到的烧结毡的厚度为3～5mm。

9.根据权利要求8所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述步骤S4辊压后烧结毡的厚度为0.8～1mm。

10.根据权利要求1所述的烧结毡连续生产方法，其特征在于，所述压板为包覆防粘层和铝粉的石墨板。

Images