Способ изготовления спеченного фильтрующего материала Советский патент 1993 года по МПК B22F3/10 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в том числе к способам изготовления пористых спеченных фильтрующих материалов для глубокой очистки технологических газов, вентиляционных выбросов и жидкостей от твердых частиц.

Предложен способ изготовления порошкового спеченного материала, включающий формование пористой основы, спекание и формирование с одной стороны основы в ее объеме мелкопористого слоя с дискретными границами путем втирания под давлением нанесенного порошка и повторное спекание, причем соотношение среднего диаметра пор основы и среднего диаметра пор мелкопористого слоя устанавливают в пределах 4--40.

Уменьшение соотношения среднего диаметра пор основы и сред него диаметра пор мел ко пористого слоя менее 4 приводит к существенному снижению проницаемости фильтрующего материала без создания каких-либо дополнительных преимуществ.

Увеличение соотношения среднего диаметра пор основы и среднего диаметра пор мелкопористого слоя более 40 приводит к растрескиванию мелкопористого слоя в устьях грубых пор основы при спекании и разрушению при знакопеременных нагрузках.

Пример. Порошок нержавеющей стали Х18Н10Т со средним диаметром частиц 100 мкм с порообразующей (карбонат никеля, 10 мас.%) и связующей (парафин, 8 мае. %) добавками прессовали в цилиндрические заготовки диаметром 40 мм, длиной 80 мм и толщиной 3 мм. Полученные таким образом основы спекали при температуре 1270°С в атмосфере водорода.

Проницаемость основ, средний и максимальный диаметры пор определяли по ГОСТ 25283-82.

На полученные основы наносили высокодисперсный порошок титана и втирали И , устья пор грубопористой основы под давлением, образуя таким образом в объеме основы слой с дискретными границами.

Повторное спекание производили в среде осушенного водорода, затем определяли проницаемость, средний и максимальный диаметры пор.

Были также изготовлены фильтрующие материалы по способу-прототипу. Проведены сравнительные испытания по определению ресурса работы фильтрующих материалов в условиях знакопеременных нагрузок при циклических испытаниях. Скорость фильтрации воздуха составила 0,,

00

VI

СО

4

Ј

содержание частиц пыли размером 2,0±0,1 мкм до фильтра поддерживали в пределах 4+1 мг/м. Регенерацию фильтрующего материала проводили сжатым воздухом при достижении перепада давления на фильтре 3 кПа обратной продувкой со скоростью 0,06 м/с в течение 0,5 с. .

В процессе ресурсных испытаний измеряли эффективность фильтрации и изменение проницаемости фильтрующего материала, а также количество циклов фильтрации-регенерации до необратимой забивки.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Как следует из приведенных в таблице данных, применение предложенного способа позволяет увеличить ресурс работы фильтров в условиях знакопеременных нагруаок

более чем в 200-500 раз по сравнению с известными фильтрующими материалами.

Способ технологичен, его осуществление возможно на фильтрах различной геометрии в условиях максимальной автоматизации процесса изготовления пористых изделий. Формула изобретения Способ изготовления спеченного фильтрующего материала, включающий формование пористой основы, спекание, заполнение пористой основы порошком и повторное спекание, о тличающийся тем, что при заполнении пористой основы формируют мелкопористый слой с дискретными границами втиранием под давлением нанесенного порошка, причем соотношение среднего диаметра пор основы и среднего диаметра пор мелкопористого слоя составляет 4-40.

Сущность изобретения: формируют пористую основу, спекают ее и заполняют порошком, формируя мелкопористый слой с дискретными границами втиранием под давлением нанесенного порошка. Соотношение среднего диаметра пор основы и среднего диаметра пор мелкодисперсного слоя составляет 4-40. 1 табл.

Сравнительные ресурсные испытания нержавеющих фильтрующих материалов 40 х 80 х 3 при циклических знакопеременных нагрузках в лрцессе фильтрации-регенерации

Данные усреднены по 1S образцам.

Редактор

Техред М.Моргентал

Заказ 1735Тираж .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Корректор М. Ткач