Способ изготовления пористых фильтров с каналами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1 А 1 1) В 22 Г 3/ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТВУ ут стали институт тонкой.Д.Собалы СТЫХ порошкок спозделий,льности клвчаю рме со ическо Форму порошка и из органич бодно засыпанного всо сгораемыми трубкаского материала и спФормованием сгораемы ьзоканче, передтрубкам излв придают в сс отношением,равным 1,0-4,эом, эапапгаютк и размешают о матери ув Форму к меньше органическо чении оваль большей оси заполняют и концы сгора хклвртным г дс труб К АВТОРСКОМУ СВИ(56) Пористые проницаемые маСправочник под ред,В.С.БеловМеталлургия, 1987, с.135.Патент США У 3345160,кл. В 22 Г 3/1 О, 1965(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРФИЛЬТРОВ С КАНАЛАМИ(57) Изобретение относится квой металлургии, в частностисобам получения ФильтрукющихПелью является повьшение стабработы Фильтра, В способе, вщем прессование порошка в ФоСгораемыми трубками из орган Изобретение относится к порошк вой металлургии и может быть испо вано при изготовлении пористых Фил рувших изделий с каналами. Цель изобретения - повышение с бильности работы Фильтра. В способе изготовления пористь Фвльтрувщих изделий с каналами, в чающем формование заготовки из свматериала и спекание, перед прессованием сгораемым трубкам из органического материала придают в сечении овальную Форму с отношением большей оси к меньшей, равным 1-4, заполняют инертным газом, запаивавт концы сгораемых трубок и размещают их, равномерно распределив в Форме, имевшейвид кольцевого пространства между двумя соосно совмещенными огнеупорными трубами так, что минимальное расстояние 1 как между сгораемыми трубками, так и между Формой и сгораемыми трубками равно 1 = (О, 1-0,5)Рср ф Тср 4/ /10 +10), мм, где Т ср- температура спекания фильтра, С, Т- температура спекания порошкового материала заготовки, С, коэффициент 0,10,5оявляется эмпирическим и имеет размерность мм/С Кроме того, сгораемые трубки из органического материала равномерно распределяют так, что большие оси сечения всех сгораемых трубок наклонены к наружной поверхности пористого Фильтруюшего изделия под одинаковым углом наклона, составлявшим 15-75 . 1 э.п.ф-лы, 3 табл.)пх, равномерно распределив в Форме, имеющей вид кольцевого пространства между двумя соосно совмещенными огнеупорными трубами таким образом, что минимальное расстояние 1 как между сгораемыми трубками, так и между йормой и сгораемыми трубкамиЮ ) О ) - - + В) мм щ где Т- температура спекания,Фильтра, С, 15Т - температура спекания порошка, С,окоэййициент 0,1-0,5 является эмпирическим и имеет размерность мм/ С.В способе возможно также сгораемые трубки из органического материала равномерно распределять таким образом, что большие оси сечения всехсгораемьх трубок наклонены к наружной поверхности пористого Фильтруюшего изделия под одинаковым углом наоклона, составляюшим 15-.75Придание сгораемым трубкам из органического материала овальной Формыв сечении позволяет стабилизироватьпроизводительность Фильтрования, таккак при таком расположении каналовзасорение пор при йильтровании происходит не по всей плошади Фильтрования одновременно,а постепенно,по мере засорения пор от участков с наименьшим гидравлическим сопротивлением к участкам с большим гидравлическим,сопротивлением, Увеличение отношенияразмеров большей оси сечения сгораемых трубок из органического материалак меньшей более 4 приводит при эксплуатации к увеличению гидравлическогосопротивления канала, в результатечего. нарушается нормальное распределение Фильтруемой жидкости по всей длине канала, что приводит к различнойпроизводительности по. длине изделия(см.табл.1),Заполнение инертным газом сгораемых трубок из органического материалаи запаивание их концов способствуетсохранению их йормы до более высокихтемператур нагрева при спекании за. счет подпора инертным газом размягчающегося материала сгораемых трубок,Применение иентного газа позволяетисключить окисление металла. Применение данного приема позволяет сократить брак по разрушению Формы изделий на 10-207., т,е, ведет к увеличению выхода годного,11 инимальное расстояние 1, как между сгораемыми трубками, так и междуйормой и сгораемыми трубками определяется из экспериментально найденного соотношения. Эксперименты показали, что при повьицении температурыспекания необходимо увеличивать расстояние 1,При коэффициенте меньше 0,1 вслед -ствие нарушения целостности перегородок между Фильтруюшими каналамистабильность фильтра низка, так какнизка степень очистки.При коэйфициенте более 0,5 стабильность и эййективность работыФильтра низка, так как основнаячасть жидкости стремится внутрь Фильтра, а не на его поверхность. Крометого, уменьшается количество каналовв изделии, что снижает плошадь фильтрации,Расположены сгораемые трубки изорганического материала в Форме таким образом, что их большие оси сечения наклонены к наружной поверхностиФормы под углом 15-75 ,ь(что способствует стабилизации производительности вследствие постепенного а неодновременного засорения йильтруюшейповерхности), от участков пористогоизделия с наименьшим гидравлическимсопротивлением к участкам с большимгидравлическим сопротивлением. Величина угла наклона. больших осейсечения сгораемых трубок из органического материала к наружной поверхности йормы определяется экспериментально (см.табл,2). П р и м е р 1, Для йормы используют кварцевь.е трубы с внутренним диаметром 31,5 и 4,25 мм, длиной 120 мм с толшиной стенки 2 мм, совмещенные соосно, В качестве сгораемых трубок используют трубки из полипропилена, некруглые в сечении с размером большей оси 3,5 мм и меньшей 2,5 мм, которые предварительно заполняют аргоном, а концы запаивают, Трубки в количестве 9 шт. располагают в кольцевом пространстве Формы поц углом 15 к наружной поверхности последней, минимальное расстояние между сгораемыми трубками 3,48 мм, что соответстгует коэййициенту 0,1.5 59 В форму с полипропиленовыми трубками засыпают порошок электролитическогооникеля Т, = 600 С. Для уплотнения порошка через него прокачивают на" сосом водуПосле этого форму со сгораемыми трубками и порошком никеля помещают в печь спекания.Спекают в тече ние 30 мин в-водороде при 848 С. После охлаждения получают готовое пористое изделие с внутренним каналом и каналами Фильтрации в количестве 9 шт. некруглыми в сечении, наклонными в одну сторону к наружной поверхности пористого фильтрующего изделия.Иэделия, полученные таким образы, обладают улучшенными по сравнению с известным способом эксплуатационными свойствами, в частности, простотой установки, стабилизированным во времени потоком отФильтрованной жидкости (см.табл.3).П р и м е р 2, Для Формы используют кварцевые трубы с внутренним диаметром 28,7 и 1,6 мм, длиной 120 мм с толщиной стенки 2 мм, совмещенные соосно. В качестве сгораемых трубок используют трубки из полиэтилена, не- круглые в сечении с размером большей оси 4 и меньшей 1,0 мм. Трубки в количестве 4 шт. располагают в кольцевом пространстве йормы под углом 75" попарно в разные стороны в наружной поверхности последней, минимальное расстояние между сгораемыми трубками 10 мм, что соответствует коэффициенту 0,5 в соотношении (1). В форму со сгораемыми трубками засыпают порошок сферического никеля Т= 850 С. После этого Форму с трубками из полиэтилена с порошком никеля помешают в печь спекания, Спекают в течениео30 мин в водороде гри 950 С, После охлаждения из Форель извлекают готовоепористое изделие с внутренним каналом и каналами фильтрации в количестве 4 шт. овального сечения, наклонными попарно в разные стороны к наружной поверхности изделия под одинаковым углом.П р и м е р 3. Для Формы используют кварцевые трубы с внутренним 7250 6диаметром 17 и 5 мм, длиной 120 мм с , толщиной стенки 1 мм, совмещенные соосно. В качестве сгораемых трубок берут трубки из полипропилена некруглые в сечении с размером большей оси 4 и меньшей 1 мм,.которые предварительно заполняют гелием и концы их запаивают. Трубки в количестве 7 шт. располагают в кольцевом пространстве,.Формы под углом 45 к наружной поверхности последней. Минимальное расстояние между сгораемыми трубками 3 мм. В Форму с полипропиленовыми трубками засыпают железный порошок.Спекание проводят при 1 200 С в течение 1,5 ч в атмосфере водорода. После охлаждения из Формы извлекают готовое пористое изделие с внутренним 20 каналом и каналами Фильтрации.формула изобретения1, Способ изготовления пористыхФильтров с каналами, включающий раз мещение в Форме порошка со сгораемыми трубками из органического материала и спекание, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности работы фильтра,перед прессованием сгораемым трубкампридают в сечении овальнун форму сотношением большой оси к меньшей,равным 1,0-4,0, заполнянт трубкиинертным газом, запаивант концы трубок, а в качестве Формы используют 35кольцевое пространство между двумясоосно совмещенными огнеупорнымитрубами, причем расстояние 1 междусгораемыми трубками и между Формой и 40 сгораемыми трубками равно1 =(0,1-0,5) ( " "4 10), ммгде 0,1-0,5 - коэффициент, мм/ С,Т- температура спекания45 Фильтра, С;О,Т- температура спеканияопорошка, С.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сгораемые трубкиразмешант так, что их большие осисечения наклонены к наружной поверхоности фильтра под углом 15-751597250 Таблица 1 1,0 3,5 4,0 11,011,05 Таблица 2 Стабильность подачи отФильтрованногопотока во времени ( 7 = 5 мин) ПримечаВ начальный момент эксПосле 5,0 чэксплуатации После 20,0 чэксплуатации ние плуатации 15 45 75 1,0 1,0 1,0 0,60,650,6 0,750,70,75 Высокаястабильностьработы Таблица 3 Стабильность подачи отФильтрованного потокапосле эксплуатации в течение, ч Филь трукшее изделиепо примеру 520 0,7 0,1 0,75 1Известное Составитель Е. ЛевашовРедактор О. Головач . Техред М.Дидык Корректор Н.Ревская Подписное Заказ 3025 Тираж 649 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 Угол наклонабольших осей сечения сгораемыхтрубок из органического материала к наружной поверхностиизделия, град Отношение большейоси к меньшей в сечении сгораемых трубок из органическогоматериала Отношение производительностив первой половине длины каналак производительности во второйполовине длиныканала