CN103350231A - 带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，在金属粉末中加入成型剂进行混合，用流延机得到粉末管、片生胚，进行脱脂处理，然后在此粉末管、片生胚上敷上金属网、丝，放入真空炉中烧结，得到含有强化相及大的孔隙率的粉末管、片支撑层及复合支撑层；喷涂涂层，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料，对其进行成型，将其卷成管状进行焊接，制得带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯产品。具有过滤阻力低、过滤通量大、孔隙率大和承压能力强的特点，应用在中国石油化工有限公司S-Zorb装置，提高过滤流量30%～50%，使得整个产量大幅度提高一倍以上。

Description

带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯

技术领域

本发明属于炼油过滤设备生产技术领域，涉及一种配套应用在中国石油化工有限公司S-Zorb装置中的101、102、103、104、105、110、111、108装置、原料油过滤器104装置及加氢处理 F100-B装置的带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法。

背景技术

研究发现，现在安装在S-Zorb装置内的过滤芯孔隙率小，工作压差高，容易堵塞，流通量衰减速度快，造成反吹频繁，寿命短，直接影响到了企业的效益。

使用现有的过滤器在S-Zorb101装置内运行时，当进油量为135～154t/h，压差在19～24KPa之间时；其中最小进油量为135.12t/h，最低压差为19.55KPa，最大进油量为153.78t/h，最高压差为24.12KPa。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种具有过滤阻力低、过滤通量大和承压能力强特点的带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其工艺步骤是：

首先在金属粉末中加入重量百分比为1%～30%的成型剂，然后在混料设备中混合1～5小时取出；再通过流延机得到粉末管、片生胚，在温度为300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末管、片生胚上敷上金属网和/或丝，放入真空炉中，在1000～1600℃烧结10～30小时，得到含有强化相及大的孔隙率的粉末管、片支撑层及复合支撑层；再将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法或者常规喷涂方式喷涂200～600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1～0.5mm，然后在900～1500℃进行烧结，冷却取出后，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料，再将制备出来的过滤材料使用成型机对其进行成型，将其卷成管状，最后再用氩弧焊机或等离子焊机将管状过滤材料的中缝进行焊接，制得带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯产品。

所述混料设备为V型混料器材、双锥混料器或球磨机。

所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料具有金属粉末烧结的过滤材料的结构支撑层、金属网、丝的强化相以及细孔径的粉末涂层的过滤层。

所述结构支撑层的厚度为1～10mm，结构支撑层是由粒度为20～400目的金属粉末烧结而成。

采用金属丝编制成网的强化相和支撑层形成双层结构进行共烧处理，或者由金属丝弥散形式分布在支撑层中进行共同烧结成均匀结构。

所述过滤层使用100～1000目的金属粉末通过低温喷涂、然后烧结的方式附着在强化相上，或者使用火焰、等离子喷涂的方式直接喷涂后，再经热处理形成。 

所述金属粉末是Fe、Co、 Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属粉末，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金粉末。

所述强化相是采用金属网、丝制作而成的，其中的金属网、丝是Fe、Co、Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属网、丝，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金网、丝。

所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料通过卷管和焊接工艺加工成具有带强化相的非对称结构粉末烧结过滤管。

本发明的有益效果是：采用金属粉末烧结的过滤材料为基体、金属网、丝为强化相、细孔径的粉末涂层为过滤层的带强化相的非对称结构粉末烧结过滤管、片，具有过滤阻力低、过滤通量大、孔隙率大和承压能力强的特点，主要应用在中国石油化工有限公司S-Zorb装置101、102、103、104、105、110、111、108装置、原料油过滤器104装置及加氢处理F100-B装置，能够在装置内其它部件不变的情况下，提高过滤流量30%～50%，从而使得整个产量大幅度提高一倍以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

一种带强化相的带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其工艺步骤是：

首先在金属粉末中加入重量百分比为1%～30%的成型剂，然后在混料设备中混合1～5小时取出；再通过流延机得到粉末管、片生胚，在温度为300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末管、片生胚上敷上金属网和/或丝，放入真空炉中，在1000～1600℃烧结10～30小时，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末管、片支撑层及复合支撑层；再将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法或者常规喷涂方式喷涂200～600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1～0.5mm，然后在900～1500℃进行烧结，冷却取出后，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料，再将制备出来的过滤材料使用成型机对其进行成型，将其卷成管状，最后再用氩弧焊机或等离子焊机将管状过滤材料的中缝进行焊接制得带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯产品。

所述混料设备为V型混料器材、双锥混料器或球磨机。

所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料具有金属粉末烧结的过滤材料的结构支撑层、金属丝的强化相以及细孔径的粉末涂层的过滤层。

所述结构支撑层的厚度为1～10mm，它是由粒度为20～400目的金属粉末烧结而成。

采用金属丝编制成网的强化相和支撑层形成双层结构进行共烧处理，或者由金属丝弥散形式分布在支撑层中进行共同烧结成均匀结构。

所述过滤层使用100～1000目的金属粉末通过低温喷涂、然后烧结的方式附着在强化相上，或者使用火焰、等离子喷涂的方式直接喷涂后，再经热处理形成。 

所述金属粉末是Fe、Co、 Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属粉末，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金粉末。

所述强化相是采用金属网、丝制作而成的，其中的金属网、丝是Fe、Co、Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属网、丝，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金网、丝。

所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料通过卷管和焊接工艺加工成具有带强化相的非对称结构粉末烧结过滤管。

使用本发明在S-Zorb101装置内运行时，当进油量低于150t/h,压差低于15～16KPa；当进油量在150～162t/h时，压差在20～22KPa；使用过程中，最小进油量为135.12t/h，最低压差为14.96KPa，最大进油量为162.44t/h，最高压差为22.41KPa。

根据上述同等运行周期的数据可知，本发明的性能远高于其它过滤器，本发明具有实质性的显著的进步。

通过本发明制作出具有双层或者三层结构的复合粉末烧结过滤管、片，该复合粉末烧结过滤管、片具有高过滤精度、低过滤阻力和高强度的优点。

实施例1：取1.000公斤的粒度为30～100目的不锈钢316L粉末，加入0.1%～20%的成型剂，在混料设备中混合1～3小时取出，该混料设备为V型混料器材、双锥混料器或球磨机，再通过流延机得到粉末管、片生胚，在温度为300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末管、片生胚上敷40目的316L不锈钢网，放入真空炉中，在1000～1600℃进行烧结处理，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末管、片支撑层及复合支撑层；将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法或者普通喷涂方式喷涂200～600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1～0.5mm，然后在1000～1600℃进行烧结，冷却取出后，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料，再将制备出来的过滤材料使用成型机对其进行成型，将其卷成管状，最后再用氩弧焊机或等离子焊机将管状过滤材料的中缝进行焊接，制备得到的过滤芯能使用在中国石油化工有限公司S-Zorb装置，型号为：101、102、103、104、105、110、111、108装置、原料油过滤器104装置及加氢处理 F100-B装置进行使用。

实施例2：取1.000公斤的粒度为30～100目的哈氏合金粉末，加入0.1%～20%的成型剂，在混料设备中混合1～3小时取出，再通过流延机得到粉末管、片生胚，在温度为300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末管、片生胚上敷40目的316L不锈钢网，放入真空炉中，在1000～1600℃进行烧结，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末管、片支撑层及复合支撑层，将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法或者普通喷涂方式喷涂200～600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1～0.5mm，然后在1000～1600℃进行烧结，冷却取出得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料，再将制备出来的过滤材料使用成型机对其进行成型，将其卷成管状，最后再用氩弧焊机或等离子焊机将管状过滤材料的中缝进行焊接，制备得到的过滤芯能使用在中国石油化工有限公司S-Zorb装置，型号为：101、102、103、104、105、110、111、108装置、原料油过滤器104装置及加氢处理 F100-B装置进行使用。

实施例3：取1.000公斤的30～100目的不锈钢316L粉末，加入0.1%～20%的成型剂，在混料设备中混合1～3小时取出，再通过流延机得到粉末管、片生胚，在温度为300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末管、片生胚上敷40目的316L不锈钢网，放入真空炉中，在1000～1600℃进行烧结，得到含有强化相及一定孔隙率的粉末管、片支撑层及复合支撑层；将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法或者普通喷涂方式喷涂200～600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1～0.5mm，然后在1000～1600℃进行烧结，冷却取出得到带强化相的非对称结构粉

末烧结过滤材料，再将制备出来的过滤材料使用成型机对其进行成型，将其卷成管状，最后再用氩弧焊机或等离子焊机将管状过滤材料的中缝进行焊接，制备得到的过滤芯能安装在中国石油化工有限公司S-Zorb装置，型号为：101、102、103、104、105、110、111、108装置、原料油过滤器104装置及加氢处理 F100-B装置进行使用。

Claims (9)

1.一种带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征在于工艺步骤是：

首先在金属粉末中加入重量百分比为1%～30%的成型剂，然后在混料设备中混合1～5小时取出；再通过流延机得到粉末管、片生胚，在温度为300～600℃的真空炉中进行脱脂处理，然后在此粉末管、片生胚上敷上金属网和/或丝，放入真空炉中，在1000～1600℃烧结10～30小时，得到含有强化相及大的孔隙率的粉末管、片支撑层及复合支撑层；再将该支撑层冷却取出后，使用静电喷涂的方法或者常规喷涂方式喷涂200～600目的涂层，控制涂层的厚度为0.1～0.5mm，然后在900～1500℃进行烧结，冷却取出后，得到带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料，再将制备出来的过滤材料使用成型机对其进行成型，将其卷成管状，最后再用氩弧焊机或等离子焊机将管状过滤材料的中缝进行焊接，制得带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯产品。

2.如权利要求1所述带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征是：所述混料设备为V型混料器材、双锥混料器或球磨机。

3.如权利要求1所述带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征是：所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料具有金属粉末烧结的过滤材料的结构支撑层、金属网、丝的强化相以及细孔径的粉末涂层的过滤层。

4.如权利要求3所述带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征是：所述结构支撑层的厚度为1～10mm，结构支撑层是由粒度为20～400目的金属粉末烧结而成。

5.如权利要求3所述带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征是：采用金属丝编制成网的强化相和支撑层形成双层结构进行共烧处理，或者由金属丝弥散形式分布在支撑层中进行共同烧结成均匀结构。

6.如权利要求3所述带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征是：所述过滤层使用100～1000目的金属粉末通过低温喷涂、然后烧结的方式附着在强化相上，或者使用火焰、等离子喷涂的方式直接喷涂后，再经热处理形成。

7.如权利要求1所述带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征是：所述金属粉末是Fe、Co、 Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属粉末，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金粉末。

8.如权利要求1或3所述带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征是：所述强化相是采用金属网、丝制作而成的，其中的金属网、丝是Fe、Co、Ni、W、Mo、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Sn、Ta、Nb、Zr的单质金属网、丝，或者是这些金属元素中的多种所组成的合金网、丝。

9.如权利要求1所述带强化相的非对称结构粉末烧结金属过滤管、滤芯的生产方法，其特征是：所述带强化相的非对称结构粉末烧结过滤材料通过卷管和焊接工艺加工成具有带强化相的非对称结构粉末烧结过滤管。