石英过滤器及其制造方法 (一)技术领域
本发明属于工业用过滤器具,特别涉及到化工生产过程中对气体和液体进行过滤时使用的石英过滤器及其制造方法。
(二)背景技术
在化工生产企业中,在一些化学气体合成之前需要进行过滤以达到一定纯度。例如,对于合成的硝氨气,必须在合成前先进行过滤工序。以前,较为普通和广泛的做法是,用一种称为硅藻土的粘性土制成过滤器,它可以是管筒形,也可以是平板形或漏斗形,用这种粘土作的过滤器,由于内含气孔不均匀,粘性稍大时,所制过滤器的滤透性差,对气体与液体的过滤速度太慢,而且这种硅藻土制成的器皿不耐酸、碱,这对于难于避免酸碱成分的化工企业而言,显然是极不适用的。以后发展起来的石英过滤器,虽能耐酸碱,克服了粘土的缺陷,但在已有产品中,多数是掺杂刚玉材料,烧结过程中,刚玉挥发后留下微孔穴而使其获得过滤的功能。但是刚玉价格昂贵,烧结温度过高,也给它的制造工艺带来一定困难。为此,就希望能有一种适合于工业性大规模生产的廉价的过滤器得以研制和成批生产,以满足化工企业中过滤工序之需要。
(三)发明内容
为了解决在化工企业生产中对于已有技术所存在或是用粘土烧结的过滤器过滤不均匀且不耐酸碱的缺陷,或是采用烧结过程含刚玉的石英过滤器时价格昂贵且不适用于规模性生产等缺陷,从而,重新研制一种适用于规模化生产、价格低廉并且过滤性能良好的石英过滤器。为解决上述技术问题,所采用的技术方案如下,一种石英过滤器,主要由石英砂制成,其特征是,在烧结成形的石英过滤器内部,均匀地分布着在烧结过程中由掺杂物成分挥发而留下的微小孔隙,该石英过滤器可以是管筒形,也可以是平板形、曲面形及漏斗形;一种石英过滤器的制造方法,主要包括石英砂及其掺杂物地窑炉烧结工序,其特征在于,按照下列步骤进行操作:
1)原料配备按重量百分比称量:石英砂90%
玻璃粉6%
方解石4%
以上三者配比后再按总量10%的水玻璃作粘结剂待用;
2)粉碎将准确称量的原料进行粉碎,控制其颗粒度大小,保持石英砂40-120目,玻璃粉120目以下,方解石粉120目以下;
3)混炼a.将符合粒度大小的、配比准确的称料放入搅拌机内干混3分钟以上,颜色均匀后再加入粘结剂湿混3分钟;
b.将混炼后的原料通过5m/m筛过筛,泥料水份为5%;
4)成型按照所需过滤器形状的模具为基础,注入过筛后之混合料;
5)干燥a.控制干燥温度40~80℃;
b.待干燥后控制水份<1%,方可装窑烧结;
6)烧结控制烧窑温度,分阶段逐步升温,最终烧结温度需小于950℃;
所述石英过滤器为管筒形时,管筒长度为960mm~1100mm封底,均匀壁厚为7mm,端口处有一外凸边缘。
所述石英过滤器的烧结工序中,烧窑温度的分阶段升温,可按下表控制时间与所升温度的关系。温度范围(℃)升温速度(℃/H)时间(H) 累计 0~250 15~20 13~16 13~16 250~800 35~40 14~16 27~32 800~950 35 4~5 31~37
所述石英过滤器的成型工序中,在转动的模具内加入均匀捣打的料量,使面、壁部均匀致密,避免偏心,铺入的介质纸套,其大小与模具吻合,避免破裂、起皱。纸套作用是帮助成型过程中产品形成与模具隔离的光滑表面,纸套随烧结过程中变成灰尽而挥发。
本技术方案的有益效果是,能在低廉造价下获取过滤液体、气体所需要的微细孔隙的均匀结构,使化工生产中实现对合成前的液体、气体进行细致、均匀的过滤作用,由于过滤器皿能制成1米之长的管筒,因而过滤速度明显提高。
(四)附图说明
图1为石英过滤器的管筒形状示意图
图2为上述产品制造方法流程框图
(五)具体实施方式
参照图1,为烧结后的管筒状石英过滤器示意图,端口处呈一凸缘1,管体2长度为1米封底,其内径为30毫米,壁厚7毫米,能快速均匀地进行过滤。
参照图2,表示了由原料配置到成型烧结的各道工序,本烧结成品广泛应用于化工企业,过滤工序中根据用户要求制造管筒形、平板形、曲面形或漏斗形不同尺寸的过滤器。