梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法

《梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法》屬于新材料環(huán)保型的過濾設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廣泛應(yīng)用于化工、冶金和食品等工業(yè)領(lǐng)域，尤其適合于石油化工S-Zorb生產(chǎn)裝置或各種流化床及固定床的氣固過濾分離裝置中的梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法。

1.一種梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯，其特征是：

采用粒徑≤100目的粗顆粒金屬粉末燒結(jié)的過濾材料作為基體，在基體的外周采用粒徑為200～300目的中顆粒金屬粉末作為過渡層，在過渡層的外周采用粒徑≥300目的細(xì)顆粒金屬粉末涂層作為過濾層，先通過模具成型得到粉末片生胚，然后將粉末片生胚經(jīng)真空燒結(jié)得到梯度結(jié)構(gòu)粉末片，最后將梯度結(jié)構(gòu)粉末片卷管后得到梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品；在所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品的內(nèi)部焊接有一個(gè)低過濾精度的粉末濾芯作為保安濾芯。

2.如權(quán)利要求1所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯，其特征是：所述的金屬粉末為單質(zhì)金屬粉末或各種合金金屬粉末。

3.如權(quán)利要求1所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯，其特征是：所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品應(yīng)用于石油化工的脫硫吸附裝置中，或應(yīng)用于化工、冶金和食品生產(chǎn)裝置中的各種流化床和/或固定床的氣固過濾分離裝置中。

4.生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯的方法，其特征在于工藝步驟是：第一步是制粉末片生胚：按照設(shè)計(jì)要求，取一定量的粒徑≤100目的粗顆粒316L金屬粉末，加入0.1%～20%的成型劑，在混料設(shè)備中混合1～3小時(shí)取出，通過流延機(jī)得到厚度為1～3毫米粉末片生胚一；根據(jù)所制得的粉末片生胚一，取相應(yīng)適應(yīng)量的粒徑為200～300目的中顆粒316L金屬粉末，在上述粉末片生胚一的基礎(chǔ)上通過流延機(jī)得到厚度為2～3毫米粉末片生胚二；再根據(jù)所制得的粉末片生胚二，取適應(yīng)量的粒徑≥300目的細(xì)顆粒316L金屬粉末，通過流延機(jī)得到厚度為2.5～3毫米粉末片生胚三；第二步是制得具有梯度結(jié)構(gòu)的316L金屬粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品：將粉末片生胚三置于300～600℃的真空爐中進(jìn)行脫脂處理，然后將經(jīng)脫脂處理后的粉末生胚放入真空爐中在1000～1600℃進(jìn)行燒結(jié)，經(jīng)冷卻后取出得到具有一定孔隙率的梯度結(jié)構(gòu)粉末片，再將該梯度結(jié)構(gòu)粉末片經(jīng)卷管處理后，制得具有梯度結(jié)構(gòu)的316L金屬粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品。

截至2012年8月，整個(gè)過濾器行業(yè)對(duì)過濾材料的要求都是要求盡可能大的過濾流量，同時(shí)過濾器本身要有很小的過濾阻力，從而達(dá)到降低能耗的目的。然而實(shí)際上對(duì)于普通的過濾器往往存在這樣的矛盾：在過濾通量大的條件下，往往過濾精度不高；而當(dāng)需要提高過濾精度的時(shí)候，過濾通量會(huì)急劇的下降。同時(shí)普通結(jié)構(gòu)的濾芯在一些特殊場(chǎng)合，如石油化工S-Zorb吸附脫硫裝置中普通的金屬濾芯需求裝備的數(shù)量大，同時(shí)濾芯由于本身結(jié)構(gòu)不容易反沖洗，結(jié)果導(dǎo)致濾芯在使用約一年后就因?yàn)槎氯鴪?bào)廢，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法專利目的

《梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法》提供一種精度高、通量高、反沖洗效果好和使用壽命長(zhǎng)的梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法。

梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法技術(shù)方案

《梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法》解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯，采用粒徑≤100目的粗顆粒金屬粉末燒結(jié)的過濾材料作為基體，在基體的外周采用粒徑為200～300目的中顆粒金屬粉末作為過渡層，在過渡層的外周采用粒徑≥300目的細(xì)顆粒金屬粉末涂層作為過濾層，先通過模具成型得到粉末片生胚，然后將粉末片生胚經(jīng)真空燒結(jié)得到梯度結(jié)構(gòu)粉末片，最后將梯度結(jié)構(gòu)粉末片卷管后得到梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品。

所述的金屬粉末為單質(zhì)金屬粉末或各種合金金屬粉末，包括但不限于不銹鋼304、不銹鋼316L和/或哈氏合金粉末。

在所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品的內(nèi)部焊接有一個(gè)低過濾精度的粉末濾芯作為保安濾芯。

所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品應(yīng)用于石油化工的脫硫吸附裝置中，或應(yīng)用于化工、冶金和食品生產(chǎn)裝置中的各種流化床和/或固定床的氣固過濾分離裝置中。

上述一種梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法，其工藝步驟是：

第一步是制粉末片生胚：按照設(shè)計(jì)要求，取一定量的粒徑≤100目的粗顆粒金屬粉末，加入0.1%～20%的成型劑，在混料設(shè)備中混合1～3小時(shí)取出，通過流延機(jī)得到厚度為1～3毫米粉末片生胚一；

根據(jù)所制得的粉末片生胚一，取相應(yīng)適應(yīng)量的粒徑為200～300目的中顆粒金屬粉末，在上述粉末片生胚一的基礎(chǔ)上通過流延機(jī)得到厚度為2～3毫米粉末片生胚二；

再根據(jù)所制得的粉末片生胚二，取適應(yīng)量的粒徑≥300目的細(xì)顆粒金屬粉末，通過流延機(jī)得到厚度為2.5～3毫米粉末片生胚三；

第二步是制得具有梯度結(jié)構(gòu)的316L金屬粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品：將粉末片生胚三置于300～600℃的真空爐中進(jìn)行脫脂處理，然后將經(jīng)脫脂處理后的粉末生胚放入真空爐中在1000～1600℃進(jìn)行燒結(jié)，經(jīng)冷卻后取出得到具有一定孔隙率的梯度結(jié)構(gòu)粉末片，再將該梯度結(jié)構(gòu)粉末片經(jīng)卷管處理后，制得具有梯度結(jié)構(gòu)的316L金屬粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品。

梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法有益效果

采用《梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法》制備的金屬粉末濾芯能同時(shí)獲得高精度、高通量和優(yōu)良的反沖洗效果，更長(zhǎng)的使用壽命。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)《梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法》進(jìn)一步說明。

一種梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯，采用粒徑≤100目的粗顆粒金屬粉末燒結(jié)的過濾材料作為基體，在基體的外周采用粒徑為200～300目的中顆粒金屬粉末作為過渡層，在過渡層的外周采用粒徑≥300目的細(xì)顆粒金屬粉末涂層作為過濾層，先通過模具成型得到粉末片生胚，然后將粉末片生胚經(jīng)真空燒結(jié)得到梯度結(jié)構(gòu)粉末片，最后將梯度結(jié)構(gòu)粉末片卷管后得到梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品；所述的金屬粉末為單質(zhì)金屬粉末或各種合金金屬粉末，包括但不限于不銹鋼304、不銹鋼316L和/或哈氏合金粉末；在所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品的內(nèi)部焊接有一個(gè)低過濾精度的粉末濾芯作為保安濾芯。

所述梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品應(yīng)用于石油化工的脫硫吸附裝置中，或應(yīng)用于化工、冶金和食品生產(chǎn)裝置中的各種流化床和/或固定床的氣固過濾分離裝置中。

上述一種梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法，其工藝步驟是：

第一步是制粉末片生胚：按照設(shè)計(jì)要求，取一定量的粒徑≤100目的粗顆粒金屬粉末，加入0.1%～20%的成型劑，在混料設(shè)備中混合1～3小時(shí)取出，通過流延機(jī)得到厚度為1～3毫米粉末片生胚一；

根據(jù)所制得的粉末片生胚一，取相應(yīng)適應(yīng)量的粒徑為200～300目的中顆粒金屬粉末，在上述粉末片生胚一的基礎(chǔ)上通過流延機(jī)得到厚度為2～3毫米粉末片生胚二；

再根據(jù)所制得的粉末片生胚二，取適應(yīng)量的粒徑≥300目的細(xì)顆粒金屬粉末，通過流延機(jī)得到厚度為2.5～3毫米粉末片生胚三；

第二步是制得具有梯度結(jié)構(gòu)的316L金屬粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品：將粉末片生胚三置于300～600℃的真空爐中進(jìn)行脫脂處理，然后將經(jīng)脫脂處理后的粉末生胚放入真空爐中在1000～1600℃進(jìn)行燒結(jié)，經(jīng)冷卻后取出得到具有一定孔隙率的梯度結(jié)構(gòu)粉末片，再將該梯度結(jié)構(gòu)粉末片經(jīng)卷管處理后，制得具有梯度結(jié)構(gòu)的316L金屬粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品。

《梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法》采用《梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法》制備的金屬粉末濾芯能同時(shí)獲得高精度、高通量和優(yōu)良的反沖洗效果，更長(zhǎng)的使用壽命。

• 實(shí)施例1：

取1.000千克的30～100目的不銹鋼316L粉末，加入0.1%～20%的成型劑，在混料設(shè)備中混合1～3小時(shí)取出，通過流延機(jī)得到厚度為2毫米粉末片生胚一，然后取0.5千克的200～300目的不銹鋼316L粉末在上述粉末片生胚一的基礎(chǔ)上通過流延機(jī)得到厚度為2.5毫米粉末片生胚二，最后取200克400～500目的不銹鋼316L粉末通過流延機(jī)得到厚度為2.7毫米粉末片生胚三，將粉末片生胚三置于300～600℃的真空爐中進(jìn)行脫脂處理，然后將經(jīng)脫脂處理后的粉末生胚放入真空爐中在1000～1600℃燒結(jié)，經(jīng)冷卻后取出得到具有一定孔隙率的梯度結(jié)構(gòu)粉末片，再將該梯度結(jié)構(gòu)粉末片經(jīng)卷管處理后，制得具有梯度結(jié)構(gòu)的316L金屬粉末燒結(jié)濾芯產(chǎn)品。

• 實(shí)施例2：

取1.000千克的30～100目的哈氏合金粉末，加入0.1%～20%的成型劑，在混料設(shè)備中混合1～3小時(shí)取出，通過流延機(jī)得到粉末片生胚一，然后取0.5千克的200～300目的哈氏合金粉末在上述粉末片生坯一的基礎(chǔ)上通過流延機(jī)得到厚度為2.5毫米粉末片生胚二，最后取400克400～500目的哈氏合金粉末通過流延機(jī)得到厚度為2.9毫米粉末片生胚三，將粉末片生胚三置于300～600℃的真空爐中進(jìn)行脫脂處理，然后將經(jīng)脫脂處理后的生胚再放入真空爐中在1400℃進(jìn)行燒結(jié)，經(jīng)冷卻后取出得到具有一定孔隙率的梯度結(jié)構(gòu)粉末片，再將該梯度結(jié)構(gòu)粉末片經(jīng)卷管處理后，制得具有梯度結(jié)構(gòu)哈氏合金燒結(jié)濾芯產(chǎn)品。

2018年12月20日，《梯度多層復(fù)合結(jié)構(gòu)粉末燒結(jié)濾芯及其生產(chǎn)方法》獲得第二十屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

《微晶擠壓設(shè)備及其生產(chǎn)方法》涉及一種用于金屬擠壓工藝的生產(chǎn)設(shè)備及其方法，更具體地說是指一種連續(xù)式的微晶擠壓設(shè)備及其生產(chǎn)方法。

附圖1是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的連續(xù)抽油桿的截面結(jié)構(gòu)圖；

附圖2是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的制備裝置的流程示意圖；

附圖3是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的注射拉擠工藝中注射模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的纏繞拉擠工藝中纏繞機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的編織拉擠工藝中編織機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的熱塑性樹脂噴涂工藝中噴涂設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖7是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的噴涂設(shè)備的噴嘴部分的剖視圖；

附圖8是《一種多層復(fù)合防偏磨連續(xù)抽油桿及其制備裝置和方法》的噴涂設(shè)備的噴嘴部分的M-M結(jié)構(gòu)圖；

上圖中：放絲架1、預(yù)處理加熱爐2、纏繞機(jī)或編織機(jī)3，注射機(jī),5、注射模具4、模具冷卻裝置6、拉擠模具7、模具加熱裝置8、控制部分9、后固化加熱爐10、牽引裝置11、熱固性樹脂噴涂設(shè)備12、冷卻裝置13、卷繞裝置14；內(nèi)層縱向纖維A，纏繞層或編織層B，外層縱向纖維C，熱固性耐磨層D；控制系統(tǒng)3a，伺服電機(jī)3b，減速機(jī)3c，雙軸換向系統(tǒng)3d，纏繞纖維放置盤3e，張緊裝置3f，纖維放置軸3g，纏繞分軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3h，纏繞軸換向系統(tǒng)3i；注膠嘴4.1、真空嘴4.2、樹脂基體膠液4.3；樹脂泵12a、靜態(tài)混料器12b、過濾板12c、樹脂腔12d、過濾器12e，噴嘴12f，加熱器12g、樹脂流道12h、噴射孔板12i、抽油桿桿體12j。

圖1為《微晶擠壓設(shè)備及其生產(chǎn)方法》微晶擠壓設(shè)備具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1A為圖1中的機(jī)座、擠壓輪和壓實(shí)輪部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1B為圖1所示實(shí)施例中的活動(dòng)式模具的結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖2A為《微晶擠壓設(shè)備及其生產(chǎn)方法》微晶擠壓設(shè)備采用液壓式動(dòng)力機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖（未示出冷卻水槽部分結(jié)構(gòu)）；

圖2B為《微晶擠壓設(shè)備及其生產(chǎn)方法》微晶擠壓設(shè)備采用機(jī)械式動(dòng)力機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖（未示出冷卻水槽部分結(jié)構(gòu)）；

圖3為《微晶擠壓設(shè)備及其生產(chǎn)方法》微晶擠壓設(shè)備具體實(shí)施例的控制部分的方框圖。

圖4為附圖標(biāo)記說明