一種金屬粉末和金屬燒結網復合濾芯及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及濾芯領域，具體涉及一種金屬粉末和金屬燒結網復合濾芯及其生產方法。
【背景技術】
[0002]由于耐高溫、耐低溫和耐腐蝕等優點，金屬過濾材料被廣泛應用于石油化工和許多其他化工工藝過程中，其性能直接影響產品質量、生產效率和生產裝置的安全，作用十分重要。例如，國內外的石油煉化廠普遍采用金屬粉末燒結濾芯過濾油漿中的催化劑顆粒；S-Zorb汽柴油加氫脫硫生產工藝也是采用金屬粉末燒結濾芯來分離吸附劑顆粒。目前，勻質金屬粉末燒結濾芯大都采用冷等靜壓無縫管-燒結和粉末板卷管-焊接這兩種生產工藝制作，這種勻質金屬粉末濾芯的管壁從外到內在結構上均勻相同的。通常在石油化工等領域需要分離的催化劑和吸附劑顆粒非常細小，這就需要非常高的過濾精度。勻質金屬粉末燒結濾芯的壁厚一般控制在1-5_之間，在生產實踐中所暴露出來的缺點主要是過濾阻力較大，過濾的流量小和導致裝置的產能較小。同時，細小的顆粒進入濾芯的內部結構難以反吹再生，直接導致濾芯的失效。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種金屬粉末和金屬燒結網復合濾芯及其生產方法，本發明具有過濾阻力小，流體通量高，再生能力強和使用周期長等優點，特別適合石油化工等需要連續作業的生產工藝過程中持續使用。
[0004]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
[0005]一種金屬粉末和金屬燒結網復合濾芯，為圓管狀結構，包括從外至內依次燒結而成的金屬網層和金屬粉末層，所述金屬網層包括外側席型網、內側席型網和若干平織網，所述外側席型網和內側席型網結構一致，所述外側席型網和內側席型網按照紋路垂直交叉疊加設置，所述內側席型網的內表面與金屬粉末層之間設置有若干平織網，所述相鄰的兩個平紋織網中位于金屬粉末層一側的平紋織網目數大于位于金屬網層一側的平紋織網目數，所述金屬粉末層的粒度目數大于相鄰的平紋織網目數。
[0006]進一步的，所述平織網的數量為2，并且位于內側席型網一側的平織網目數為40目，位于金屬粉末層一側的平織網目數為100-500目。
[0007]進一步的，所述金屬粉末層的粒度目數為100-800目。
[0008]進一步的，所述金屬粉末層包括過濾控制層和過渡層，所述過渡層設置在平織網和過濾控制層之間，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為200-800目，所述過渡層的粒度目數為100-500目。
[0009]進一步的，所述金屬網層的材質包括不銹鋼、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網復合濾芯的生產方法，包括以下步驟:
[0011]步驟I)排列金屬層，把兩個席型網在兩輥軋機上軋制平整，并按照紋路垂直交叉疊加在一起，然后按照目數從小至大依次疊加放置平織網，得到金屬層疊層；
[0012]步驟2)燒結金屬層，將疊加好的金屬層疊層放在真空燒結爐中燒結，燒結結束后再利用兩輥軋機軋制平整，得到金屬網層；
[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，將金屬網層的平織網一側面朝上設置，然后將懸浮液漿料置入平織網表面，當懸浮液漿料倒入平織網表面時，位于金屬網層的席型網一側使用真空，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，當懸浮液漿料直接涂覆在平織網表面時，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，經充分干燥后，放入真空燒結爐中燒結，燒結結束后，利用兩輥軋機軋制平整，完成一次半成品燒結；
[0016]步驟6)壓制成品，將步驟5中的半成品裁剪，并用卷管機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側，最后焊接中縫得到濾芯成品。
[0017]進一步的，所述步驟2中真空燒結爐的設定溫度為1000?1400°C，燒結時間為I?10小時。
[0018]進一步的，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]進一步的，所述步驟5中真空燒結爐的設定溫度為1000?1400°C，燒結時間為I?5小時，所述步驟5中半成品燒結次數為2。
[0020]進一步的，所述步驟2中金屬層疊層的燒結次數為2。
[0021]本發明的有益效果是:
[0022]本發明是一種過濾控制層很薄，結構支撐層流阻很小的復合濾芯結構。采用本發明的生產方法生產的復合結構的過濾板，再卷成圓筒使得金屬粉末過濾控制層在圓管的內層，金屬燒結網位于圓管的外側，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，采用內進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。本發明使用過濾時，會在濾芯的內部形成一層均勻的濾餅，有利于提高過濾的穩定性和在線反吹再生能力。另外，這種內進外出濾芯的設計方案可以使得濾芯在過濾器中設置得更加緊湊，從而可以減小過濾器的體積，節約成本。
[0023]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細給出。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發明實施例技術中的技術方案，下面將對實施例技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是本發明的濾芯結構示意圖；
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0027]實施例一
[0028]參照圖1所示，一種金屬粉末和金屬燒結網復合濾芯，為圓管狀結構，包括從外至內依次燒結而成的金屬網層I和金屬粉末層2，金屬網層包括外側席型網3、內側席型網4和兩個平織網5，其中席型網為12x64目，外側席型網和內側席型網結構一致，外側席型網和內側席型網按照紋路垂直交叉疊加設置，內側席型網的內表面與金屬粉末層之間設置有兩個平織網，相鄰的兩個平紋織網中位于金屬粉末層一側的平紋織網目數大于位于金屬網層一側的平紋織網目數，即內側席型網一側的平織網目數為40目，位于金屬粉末層一側的平織網目數為100目，金屬粉末層的粒度目數大于相鄰的平紋織網目數，即金屬粉末層的粒度目數為100-800目之間。
[0029]金屬粉末層包括過濾控制層6和過渡層7，過渡層設置在平織網和過濾控制層之間，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為800目，過渡層的粒度目數為500目。此處的過渡層設置主要為了銜接平織網與過濾控制層，由于兩者目數相差較大，為了保證其結合的牢固度以及制備良率，所以選用過渡層，如果兩者目數相差在0-400目之間，可以選擇不使用過渡層。
[0030]金屬網層的材質包括不銹鋼、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網復合濾芯的生產方法，包括以下步驟:
[0032]步驟I)排列金屬層，把12*64目的席型網在兩輥軋機上軋制平整，把兩層12x64目金屬網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，得到金屬層疊層；
[0033]步驟2)燒結金屬層，將疊加好的金屬層疊層放在真空燒結爐中燒結，燒結溫度為1350°C，燒結時間為5小時，燒結結束后再利用兩輥軋機軋制平整，得到金屬網層；
[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，將金屬網層的平織網一側面朝上設置，然后將過渡層懸浮液倒入平織網表面，位于金屬網層的席型網一側啟動真空，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