Способ изготовления спеченного фильтрующего материала
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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (st)s В 22 F 3/10
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР), ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 5004131/02 (22) 14.10.91 (46) 23,05.93. Бюл. N 19 (76) М.П.Нерушин и С.М.Баженова (56) Авторское свидетельство СССР
N 411958, кл. В 22 Г 3/10, 1972.
Авторское свидетельство СССР
М 624722, кл. В 22 F 3/20, 1977.
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 обьеме мелкопористого слоя с дискретными границами путем втирания под давлением нанесенного порошка и повторное спекание, причем соотношение среднего диаметра пор основы и среднего диаметра пор мелкопори стого слоя устанавливают в пределах 4 — 40, Уменьшение соотношения среднего ди. аметра пор основы и среднего диаметра пор мелкопористого 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.
»сЫ 1817734 АЗ (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА (57) Сущность изобретения: формируют пористую основу, спекают ее и заполняют порошком, формируя мелкопористый слой с дискретными границами втиранием йод давлением нанесенного порошка. Соотношение среднего диаметра пор основы и среднего диаметра пор мелкодисперсного слоя составляет 4 — 40. 1 табл, Пример. Порошок нержавеющ стали Х18Н10Т. со средним диаметром ча тиц 100 мкм с порообразующей (карбон никеля, 10 мас.g) и связующей (парафин мас.g) добавками прессовали в цилиндр ческие заготовки диаметром 40 мм, длиной
80 мм и толщиной 3 мм. Полученные таким образом основы спекали при температуре
1270 С в атмосфере водорода.
Г1роницаемость основ, средний и максимальный диаметры пор определяли по
ГОСТ 25283 — 82.
На полученные основы наносили высокодисперсный порошок титана и втирали в устья пор грубопористой основы под давлением, образуя таким образом в обьеме 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 йо определению ресурса работы фильтрующих материалов в условиях знакопеременных на-. грузок при циклических испытаниях. Скорбсть фильтрации воздуха составила О,ОФ /С, 1817734.
Сравнительные ресурсные испытания нержавеющих фильтрующих материалов 40 х 80 х 3 при циклических энакопеременных нагрузках в прцессе фильтрации-регенерации количество циклов работы до необратимой забивки
Примечачие
Эффективность филь грации. $
Соотношу ние среднего диаметра пор основы и среднего дизметра пор слоя
Фильтрую щий маОснова
Способ изготовления фильтрующего материала те пзл средний диаметр пор слоя, мкм средний пронидиз метр цвепор. мкм ность. м /мин проницаемость. м /мин
Слой размыт по толщине основы и не имеет выраженных границ
30-50
98.0
1,4 .
З5
0,75
Способ прототипа
Слой имеет ярко выраженные дискретные границы
99 99 более 15000
0.25
Предлагаемый способ
2.1. Среднее значение заявляемой величины (графа 6 табл»цы) берхнее предельное значение заявляемой величины (графа 6)
Нижнее предельное значение заявляемой величины (графа 6)
Верхнее запредельное эначе. нне заявляемой величины (графа 6)
Нижнее эзпредельнов значение заявляемой.величины (грааб
50 0.25
12000
99.99
12.5
1.2
99.6
0.2
0.75
О,З
Слой непрочен. рзэруныг ется лри энакопеременных нагрузках
СлоЯ груболорисгнй. быстро забивается необратимо
99.96.
9000
50
0.75
99.0
16,7
50 01
Данные усреднены по 15 образцам. ч
Техред М.Моргентал
Корректор М, Ткач
Редактор
Заказ 1735 Тираж, Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 10) содержание частиц пыли размером 2,020,1 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 нагрузок более чем s 200-500 раз по сравнению с известными фильтрующими материалами.
Способ технологичен, его осуществление возможно на фильтрах различной геометрии в условиях макси). альной автоматизации процесса изготовления пористых изделий.
Формула изобретения
Способ изготовления спеченного фильтрующего материала, включающий формова10 НМе пористой основы, спекание, заполнение пористой основы порошком и повторное спекание, отличающийся тем, что при заполнении пористой основы формируют мелкопористый слой с дискретными граница"5 ми втиранием под давлением нанесенного порошка, причем соотношение среднего диаметра пор основы и среднего диаметра пор мелкопористого слоя составляет 4-40.
