[发明专利]碳化硅多孔陶瓷过滤元件的制备方法及挤压设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳化硅多孔陶瓷过滤元件挤压设备，属于多孔陶瓷制备技术领域。

背景技术

碳化硅多孔陶瓷过滤元件通常是采用注浆、挤出和等静压等传统的生产方法生产，目前生产的碳化硅多孔陶瓷过滤元件由于工艺技术的限制，生产的碳化硅多孔陶瓷过滤元件强度低、孔径分布不均匀、过滤效率低且生产成本高，特别是在高温煤气净化方面，在使用过程中容易产生压降大，反吹清洗困难，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、适应工作温度范围宽、性能优良的碳化硅多孔陶瓷过滤元件挤压设备。其技术方案为：

一种碳化硅多孔陶瓷过滤元件挤压设备，其特征在于：挤压设备采用双向挤压方式，包括定模、动模、模芯，其中定模是由两个对称的半圆模对接组成的管状模具，可以自由打开，其底部内腔呈法兰状，动模包括上动模和下动模，模芯呈圆柱形，并设有轴向出气孔，下动模套在模芯上，碳化硅多孔陶瓷可塑性管套在模芯上并承托在下动模上，从定模的底部压入定模中，上动模呈直径台阶减小的圆柱形，并设有轴向出气孔，从定模的顶部压入定模中，上动模压入定模中部分的最大直径等于定模的内径。

所述的碳化硅多孔陶瓷过滤元件挤压设备，上动模的底部压入碳化硅多孔陶瓷可塑性管中。

其工作原理为：将挤出成型后的碳化硅多孔陶瓷可塑性管，套装在模芯上并承托在下动模的上方，从定模的底部压入定模中，上动模从定模的顶部压入定模中，对碳化硅多孔陶瓷可塑性管从两端进行挤压，使其下端呈法兰状，上端呈带有凹孔的封头，然后先将模芯拔出，再退出上动模和下动模，最后打开定模取出成型好的坯体，经干燥后烧制成碳化硅多孔陶瓷过滤元件。

本发明与现有技术相比，其优点为：

1、本发明的碳化硅多孔陶瓷过滤元件具有较丰富的宏孔结构，且由于主体材料是碳化硅材料，所以具有过滤效率和精度高、工作温度范围宽、使用温度高等特点；

2、由于本方法制得的碳化硅多孔陶瓷过滤元件可以再生，使得碳化硅多孔陶瓷过滤元件能够反复使用，从而降低运行成本；

3、采用双向挤压设备对碳化硅多孔陶瓷可塑性管进行挤压成型，效率高，制品强度高，外形尺寸精确。

附图说明

图1是本发明所用双向挤压设备实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例的A-A剖面图。

图中：1、定模 2、上动模 3、下动模 4、模芯 5、出气孔 6、碳化硅多孔陶瓷可塑性管

具体实施方式

在图1-2所示的双向挤压设备中，定模1是由两个对称的半圆模对接组成的管状模具，可以自由打开，其底部内腔呈法兰状，动模包括上动模2和下动模3，模芯4呈圆柱形，并设有轴向出气孔5，下动模3套在模芯4上，碳化硅多孔陶瓷可塑性管6套在模芯4上并承托在下动模3上，从定模1的底部压入定模1中，上动模2呈直径台阶减小的圆柱形，并设有轴向出气孔5，从定模1的顶部压入定模1中，且其底部压入碳化硅多孔陶瓷可塑性管6中，上动模2压入定模1中部分的最大直径等于定模1的内径。

实施例1

1、陶瓷结合剂的制备：

将氧化铝、高岭土以10％、90％的重量百分比均匀混合，并将得到的混合粉体在球磨机中干磨至粒度为小于2μm粉体。

2、碳化硅多孔陶瓷过滤元件的成型：

将150μm碳化硅粉体、陶瓷结合剂、炭粉、羧甲基纤维素和水以58％、15％、5％、2％、20％的重量百分比均匀混合，然后在练泥机中混练均匀制成碳化硅多孔陶瓷塑性泥料，然后将上述碳化硅多孔陶瓷塑性泥料挤出成型，形成碳化硅多孔陶瓷可塑性管6，套在模芯4上并承托在下动模3上，从定模1的底部压入定模1中，上动模2从定模1的顶部压入定模1中，对碳化硅多孔陶瓷可塑性管6从两端进行挤压，使其下端呈法兰状，上端呈带有凹孔的封头，然后脱模。

3、干燥：

将脱模后的碳化硅多孔陶瓷可塑性管6在60℃的温度下烘干5小时，再90℃的温度下烘干5小时，在120℃的温度下烘干至水分小于1.5％以下，制成碳化硅多孔陶瓷过滤元件坯体。

4、烧成：

将干燥后的碳化硅多孔陶瓷过滤元件坯体在1300℃×3小时烧制，制成碳化硅多孔陶瓷过滤元件。

实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。

所获得碳化硅多孔陶瓷过滤元件耐压强度为40MPa.，耐温900℃。

实施例2

1、碳化硅多孔陶瓷过滤元件的成型：