阅读说明：本技术 一种金属粉末烧结滤芯及其制备方法 (Metal powder sintered filter element and preparation method thereof ) 是由 赵本勇 赵志勇 朱晓辉 陈解放 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明的目的在于提供一种金属粉末烧结滤芯的制备方法,通过添加成孔的碳酸钙粉末,在压制过程中采用高压压制,碳酸钙能够起到支撑作用,在烧制的过程中碳酸钙分解生产二氧化碳和氧化钙,在经高压压制,氧化钙粉末起到支撑作用,形成微孔,通过稀酸浸泡并冲洗掉滤芯内的氧化钙,最后通过卷管焊制为滤芯。采用本发明制备的金属粉末滤芯能同时获得高精度、高通量和优良的反冲洗效果,更长的使用寿命。(The invention aims to provide a preparation method of a metal powder sintered filter element, which is characterized in that calcium carbonate powder with a pore is added, high-pressure pressing is adopted in the pressing process, the calcium carbonate can play a supporting role, the calcium carbonate is decomposed to produce carbon dioxide and calcium oxide in the firing process, the calcium oxide powder plays a supporting role through the high-pressure pressing to form micropores, the calcium oxide in the filter element is soaked and washed by dilute acid, and finally the filter element is prepared through coil pipe welding. The metal powder filter element prepared by the invention can simultaneously obtain high precision, high flux and excellent backwashing effect, and has longer service life.)

一种金属粉末烧结滤芯及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属粉末冶金制品领域，具体涉及一种金属粉末烧结滤芯的制备。

背景技术

目前，整个过滤器行业对过滤材料的要求都是要求尽可能大的过滤流量，同时过滤器本身要有很小的过滤阻力，从而达到降低能耗的目的。然而实际上对于普通的过滤器往往存在这样的矛盾：在过滤通量大的条件下，往往过滤精度不高；而当需要提高过滤精度的时候，过滤通量会急剧的下降。造成这一现象的原因是在压制的过程中，需要在一定的压强范围内压制，若压力过低会造成成品滤芯的过滤精度达不到要求，若压力过高会造成成品滤芯的精度达到要求而流通量降低的问题。普通结构的滤芯在一些特殊场合，如石油化工S-Zorb吸附脱硫装置中普通的金属滤芯需求装备的数量大，同时滤芯由于本身结构不容易反冲洗，结果导致滤芯在使用约一年后就因为堵塞导致流通量降低而报废，严重影响了生产的正常进行。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种金属粉末烧结滤芯 的制备方法，通过添加成孔的碳酸钙粉末，在压制过程中采用高压压制，碳酸钙能够起到支撑作用，在烧制的过程中碳酸钙分解生产二氧化碳和氧化钙，在经高压压制，氧化钙粉末起到支撑作用，形成微孔，通过稀酸浸泡并冲洗掉滤芯内的氧化钙，最后通过卷管焊制为滤芯。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种金属粉末烧结滤芯的制备方法，其特征在于滤芯制备工艺步骤为：

（1）粉末筛分：滤芯金属粉末筛分，粉末粒度为-300+1000目；成孔粉末筛分，粉末粒度为-300+500目。

（2）混合：将步骤（1）中滤芯金属粉末和成孔粉末以重量比为（30~40）∶1的比例混合均匀。

（3）低压压制：将步骤（2）中混合物填入定型模具中压制成板状生胚，压制压强为100~200 MPa。

（4）烧结：将步骤（3）中生胚置于真空环境，1400~1800℃下保温烧结0.5~1小时。

（5）高压压制：将步骤（4）烧结后的滤板在800~1000 MPa下压制。

（6）冲洗：将步骤（5）中的滤板放入稀酸中浸泡20~30min，然后通过去离子水对滤板进行冲洗5~10min。

（7）卷管、焊接：将步骤（6）中滤板通过卷板机卷成管状，再采用满焊的方式进行纵缝焊接。

所述滤芯金属粉末为奥氏不锈钢或双相不锈钢。

所述成孔粉末碳酸钙。

所述稀酸溶液是质量浓度为3%~10%的硝酸溶液，并加入硝酸溶液质量的0.1%~1%的缓蚀剂。

一种金属粉末烧结滤芯，所述滤芯由上述权利要求1-4任一所述的制备方法制备而成。

所述滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm。

所述滤芯厚度为1~5mm；长度为50~1000mm；内径为20~500mm。

本发明的有益效果：采用本发明制备的金属粉末滤芯能同时获得高精度、高通量和优良的反冲洗效果，更长的使用寿命。

具体实施方式

一种金属粉末烧结滤芯的制备方法，其特征在于滤芯制备工艺步骤为：

（1）粉末筛分：滤芯金属粉末筛分，粉末粒度为-300+1000目；成孔粉末筛分，粉末粒度为-300+500目。

（2）混合：将步骤（1）中滤芯金属粉末和成孔粉末以重量比为（30~40）∶1的比例混合均匀。

（3）低压压制：将步骤（2）中混合物填入定型模具中压制成板状生胚，压制压强为100~200 MPa。

（4）烧结：将步骤（3）中生胚置于真空环境，1400~1800℃下保温烧结0.5~1小时。

（5）高压压制：将步骤（4）烧结后的滤板在800~1000 MPa下压制。

（6）冲洗：将步骤（5）中的滤板放入稀酸中浸泡20~30min，然后通过去离子水对滤板进行冲洗5~10min。

（7）卷管、焊接：将步骤（6）中滤板通过卷板机卷成管状，再采用满焊的方式进行纵缝焊接。

所述滤芯金属粉末为奥氏不锈钢或双相不锈钢。

所述成孔粉末碳酸钙。

所述稀酸溶液是质量浓度为3%~10%的硝酸溶液，并加入硝酸溶液质量的0.1%~1%的缓蚀剂。

一种金属粉末烧结滤芯，所述滤芯由上述权利要求1-4任一所述的制备方法制备而成。

所述滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm。

所述滤芯厚度为1~5mm；长度为50~1000mm；内径为20~500mm。

一种金属粉末烧结滤芯，上述的制备方法制备而成。

所述滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm。

所述滤芯厚度为1~5mm；长度为50~1000mm；内径为20~500mm

奥氏不锈钢粉末烧结滤芯的制备方法：

滤芯金属粉末筛分，粉末粒度为-300+1000目；成孔粉末筛分，粉末粒度为-300+500目。

将滤芯金属粉末和成孔金属粉末以重量比为30∶1的比例混合均匀。

将中混合物填入定型模具中压制板状生胚，压制压强为100MPa。

将生胚置于真空环境，1500℃下保温烧结1小时。

将烧结后的滤板在800MPa的压强下压制。

将滤板放入稀酸中浸泡30min，然后通过去离子水对滤芯进行冲洗5min；稀酸溶液是质量浓度为3%的硝酸溶液，并加入硝酸溶液质量的0.1%的缓蚀剂。

制备而成的滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm；长度为1000mm；内径为500mm。

双相不锈钢粉末烧结滤芯的制备方法：

滤芯金属粉末筛分，粉末粒度为-300+1000目；成孔粉末筛分，粉末粒度为-300+500目。

将滤芯金属粉末和成孔金属粉末以重量比为40∶1的比例混合均匀。

将中混合物填入定型模具中压制板状生胚，压制压强为150MPa。

将生胚置于真空环境，1800℃下保温烧结0.5小时。

将烧结后的滤板在900MPa的压强下压制。

将滤板放入稀酸中浸泡20min，然后通过去离子水对滤芯进行冲洗10min；稀酸溶液是质量浓度为10%的硝酸溶液，并加入硝酸溶液质量的1%的缓蚀剂。

制备而成的滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm；长度为500mm；内径为250mm。

奥氏不锈钢粉末和双相不锈钢粉末混合烧结滤芯的制备方法：

滤芯金属粉末筛分，粉末粒度为-300+1000目；成孔粉末筛分，粉末粒度为-300+500目。

将滤芯金属粉末和成孔金属粉末以重量比为35∶1的比例混合均匀。

将中混合物填入定型模具中压制板状生胚，压制压强为200MPa。

将生胚置于真空环境，1800℃下保温烧结0.8小时。

将烧结后的滤板在1000MPa的压强下压制。

将滤板放入稀酸中浸泡25min，然后通过去离子水对滤芯进行冲洗5min；稀酸溶液是质量浓度为6%的硝酸溶液，并加入硝酸溶液质量的0.5%的缓蚀剂。

制备而成的滤芯平均缝隙宽为2.5~1.0μm，长为20~40μm；滤芯厚度为1mm；长度为50mm；内径为20mm。

所制备的金属粉末烧结滤芯安装在S-Zorb吸附脱硫装置中，进行试验检测，其中表1为金属粉末烧结滤芯现场过滤性能，表2为一周期内反应器与过滤器压差对比。

从表中可以看出，采用本发明制备的金属粉末滤芯能同时获得高精度、高通量和优良的反冲洗效果，更长的使用寿命。

表1

表2