一種金屬粉末和金屬燒結(jié)網(wǎng)復(fù)合濾芯及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濾芯領(lǐng)域，具體涉及一種金屬粉末和金屬燒結(jié)網(wǎng)復(fù)合濾芯及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于耐高溫、耐低溫和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，金屬過濾材料被廣泛應(yīng)用于石油化工和許多其他化工工藝過程中，其性能直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)裝置的安全，作用十分重要。例如，國內(nèi)外的石油煉化廠普遍采用金屬粉末燒結(jié)濾芯過濾油漿中的催化劑顆粒；S-Zorb汽柴油加氫脫硫生產(chǎn)工藝也是采用金屬粉末燒結(jié)濾芯來分離吸附劑顆粒。目前，勻質(zhì)金屬粉末燒結(jié)濾芯大都采用冷等靜壓無縫管-燒結(jié)和粉末板卷管-焊接這兩種生產(chǎn)工藝制作，這種勻質(zhì)金屬粉末濾芯的管壁從外到內(nèi)在結(jié)構(gòu)上均勻相同的。通常在石油化工等領(lǐng)域需要分離的催化劑和吸附劑顆粒非常細(xì)小，這就需要非常高的過濾精度。勻質(zhì)金屬粉末燒結(jié)濾芯的壁厚一般控制在1-5_之間，在生產(chǎn)實(shí)踐中所暴露出來的缺點(diǎn)主要是過濾阻力較大，過濾的流量小和導(dǎo)致裝置的產(chǎn)能較小。同時(shí)，細(xì)小的顆粒進(jìn)入濾芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)難以反吹再生，直接導(dǎo)致濾芯的失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種金屬粉末和金屬燒結(jié)網(wǎng)復(fù)合濾芯及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明具有過濾阻力小，流體通量高，再生能力強(qiáng)和使用周期長等優(yōu)點(diǎn)，特別適合石油化工等需要連續(xù)作業(yè)的生產(chǎn)工藝過程中持續(xù)使用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種金屬粉末和金屬燒結(jié)網(wǎng)復(fù)合濾芯，為圓管狀結(jié)構(gòu)，包括從外至內(nèi)依次燒結(jié)而成的金屬網(wǎng)層和金屬粉末層，所述金屬網(wǎng)層包括外側(cè)席型網(wǎng)、內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)和若干平織網(wǎng)，所述外側(cè)席型網(wǎng)和內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)結(jié)構(gòu)一致，所述外側(cè)席型網(wǎng)和內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)按照紋路垂直交叉疊加設(shè)置，所述內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)的內(nèi)表面與金屬粉末層之間設(shè)置有若干平織網(wǎng)，所述相鄰的兩個(gè)平紋織網(wǎng)中位于金屬粉末層一側(cè)的平紋織網(wǎng)目數(shù)大于位于金屬網(wǎng)層一側(cè)的平紋織網(wǎng)目數(shù)，所述金屬粉末層的粒度目數(shù)大于相鄰的平紋織網(wǎng)目數(shù)。
[0006]進(jìn)一步的，所述平織網(wǎng)的數(shù)量為2，并且位于內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)一側(cè)的平織網(wǎng)目數(shù)為40目，位于金屬粉末層一側(cè)的平織網(wǎng)目數(shù)為100-500目。
[0007]進(jìn)一步的，所述金屬粉末層的粒度目數(shù)為100-800目。
[0008]進(jìn)一步的，所述金屬粉末層包括過濾控制層和過渡層，所述過渡層設(shè)置在平織網(wǎng)和過濾控制層之間，所述過濾控制層和過渡層的厚度范圍均與0.1-1.0mm，所述過濾控制層的粒度目數(shù)為200-800目，所述過渡層的粒度目數(shù)為100-500目。
[0009]進(jìn)一步的，所述金屬網(wǎng)層的材質(zhì)包括不銹鋼、镲基高溫合金、金屬鈦、镲和Fe-Cr-Al合金中的一種或多種。
[0010]一種金屬粉末和金屬燒結(jié)網(wǎng)復(fù)合濾芯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0011]步驟I)排列金屬層，把兩個(gè)席型網(wǎng)在兩輥軋機(jī)上軋制平整，并按照紋路垂直交叉疊加在一起，然后按照目數(shù)從小至大依次疊加放置平織網(wǎng)，得到金屬層疊層；
[0012]步驟2)燒結(jié)金屬層，將疊加好的金屬層疊層放在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)結(jié)束后再利用兩輥軋機(jī)軋制平整，得到金屬網(wǎng)層；
[0013]步驟3)制備懸浮液楽料，將固體金屬粉末顆粒、液相載體、粘結(jié)劑和添加劑混合攪拌，得到懸浮液漿料；
[0014]步驟4)制備金屬粉末層，將金屬網(wǎng)層的平織網(wǎng)一側(cè)面朝上設(shè)置，然后將懸浮液漿料置入平織網(wǎng)表面，當(dāng)懸浮液漿料倒入平織網(wǎng)表面時(shí)，位于金屬網(wǎng)層的席型網(wǎng)一側(cè)使用真空，將懸浮液漿料中的液相慢慢地抽走，形成均勻的金屬粉末層，當(dāng)懸浮液漿料直接涂覆在平織網(wǎng)表面時(shí)，使用噴槍將懸浮液漿料均勻噴涂，形成均勻的金屬粉末層；
[0015]步驟5)半成品燒結(jié)，經(jīng)充分干燥后，放入真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)結(jié)束后，利用兩輥軋機(jī)軋制平整，完成一次半成品燒結(jié)；
[0016]步驟6)壓制成品，將步驟5中的半成品裁剪，并用卷管機(jī)或成型模具制作成圓管形狀，其中金屬粉末層位于圓管形狀的內(nèi)側(cè)，最后焊接中縫得到濾芯成品。
[0017]進(jìn)一步的，所述步驟2中真空燒結(jié)爐的設(shè)定溫度為1000?1400°C，燒結(jié)時(shí)間為I?10小時(shí)。
[0018]進(jìn)一步的，所述步驟3中的懸浮液漿料為過濾控制層懸浮液和過渡層懸浮液。
[0019]進(jìn)一步的，所述步驟5中真空燒結(jié)爐的設(shè)定溫度為1000?1400°C，燒結(jié)時(shí)間為I?5小時(shí)，所述步驟5中半成品燒結(jié)次數(shù)為2。
[0020]進(jìn)一步的，所述步驟2中金屬層疊層的燒結(jié)次數(shù)為2。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022]本發(fā)明是一種過濾控制層很薄，結(jié)構(gòu)支撐層流阻很小的復(fù)合濾芯結(jié)構(gòu)。采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法生產(chǎn)的復(fù)合結(jié)構(gòu)的過濾板，再卷成圓筒使得金屬粉末過濾控制層在圓管的內(nèi)層，金屬燒結(jié)網(wǎng)位于圓管的外側(cè)，最后再中縫焊接成為過濾管。在石油煉化廠的油漿過濾、S-Zorb吸附劑過濾以及其他化工工藝過濾中，采用內(nèi)進(jìn)外出的過濾方式解決了濾餅不均勻、搭橋和形成短路通道等問題。本發(fā)明使用過濾時(shí)，會在濾芯的內(nèi)部形成一層均勻的濾餅，有利于提高過濾的穩(wěn)定性和在線反吹再生能力。另外，這種內(nèi)進(jìn)外出濾芯的設(shè)計(jì)方案可以使得濾芯在過濾器中設(shè)置得更加緊湊，從而可以減小過濾器的體積，節(jié)約成本。
[0023]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是本發(fā)明的濾芯結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]實(shí)施例一
[0028]參照圖1所示，一種金屬粉末和金屬燒結(jié)網(wǎng)復(fù)合濾芯，為圓管狀結(jié)構(gòu)，包括從外至內(nèi)依次燒結(jié)而成的金屬網(wǎng)層I和金屬粉末層2，金屬網(wǎng)層包括外側(cè)席型網(wǎng)3、內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)4和兩個(gè)平織網(wǎng)5，其中席型網(wǎng)為12x64目，外側(cè)席型網(wǎng)和內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)結(jié)構(gòu)一致，外側(cè)席型網(wǎng)和內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)按照紋路垂直交叉疊加設(shè)置，內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)的內(nèi)表面與金屬粉末層之間設(shè)置有兩個(gè)平織網(wǎng)，相鄰的兩個(gè)平紋織網(wǎng)中位于金屬粉末層一側(cè)的平紋織網(wǎng)目數(shù)大于位于金屬網(wǎng)層一側(cè)的平紋織網(wǎng)目數(shù)，即內(nèi)側(cè)席型網(wǎng)一側(cè)的平織網(wǎng)目數(shù)為40目，位于金屬粉末層一側(cè)的平織網(wǎng)目數(shù)為100目，金屬粉末層的粒度目數(shù)大于相鄰的平紋織網(wǎng)目數(shù)，即金屬粉末層的粒度目數(shù)為100-800目之間。
[0029]金屬粉末層包括過濾控制層6和過渡層7，過渡層設(shè)置在平織網(wǎng)和過濾控制層之間，所述過濾控制層和過渡層的厚度范圍均與0.1-1.0mm，過濾控制層的粒度目數(shù)為800目，過渡層的粒度目數(shù)為500目。此處的過渡層設(shè)置主要為了銜接平織網(wǎng)與過濾控制層，由于兩者目數(shù)相差較大，為了保證其結(jié)合的牢固度以及制備良率，所以選用過渡層，如果兩者目數(shù)相差在0-400目之間，可以選擇不使用過渡層。
[0030]金屬網(wǎng)層的材質(zhì)包括不銹鋼、镲基高溫合金、金屬鈦、镲和Fe-Cr-Al合金中的一種或多種。
[0031]一種金屬粉末和金屬燒結(jié)網(wǎng)復(fù)合濾芯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0032]步驟I)排列金屬層，把12*64目的席型網(wǎng)在兩輥軋機(jī)上軋制平整，把兩層12x64目金屬網(wǎng)按照紋路垂直交叉疊加在一起，然后依次疊加40目和100目的平織網(wǎng)，得到金屬層疊層；
[0033]步驟2)燒結(jié)金屬層，將疊加好的金屬層疊層放在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350°C，燒結(jié)時(shí)間為5小時(shí)，燒結(jié)結(jié)束后再利用兩輥軋機(jī)軋制平整，得到金屬網(wǎng)層；
[0034]步驟3)制備懸浮液漿料，懸浮液漿料為過濾控制層懸浮液和過渡層懸浮液，將固體金屬粉末顆粒、液相載體、粘結(jié)劑和添加劑混合攪拌即可得到，過濾控制層懸浮液和過渡層懸浮液的主要區(qū)別在于其使用的固體金屬粉末顆粒粒度不一致，材料可以根據(jù)需求選擇，得到兩種懸浮液漿料。其中固體金屬粉末顆粒與液相載體的重量比為0.4:1，保證其粘度不會太高，在800mPa.S。
[0035]步驟4)制備金屬粉末層，將金屬網(wǎng)層的平織網(wǎng)一側(cè)面朝上設(shè)置，然后將過渡層懸浮液倒入平織網(wǎng)表面，位于金屬網(wǎng)層的席型網(wǎng)一側(cè)啟動真空，將懸浮液漿料中的液相慢慢地抽走，形成均勻的過渡層，然后參照制備過渡層的方式在過渡層上倒入制備好的過濾控制層懸浮液，并抽濾走液相，從而形成由過渡