專利名稱：微孔陶瓷過濾基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型是關(guān)于對(duì)固液分離抽吸干燥例如礦山精礦脫水用微孔陶瓷過濾基板及制備方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
漿體物料固液分離，及抽吸干燥用中空結(jié)構(gòu)微孔陶瓷過濾基板，早期采用注漿成型，如美國(guó)專利US4863656、US4981589和中國(guó)專利98111184.X等所述，它是通過在吸水模內(nèi)注漿得到具有中空結(jié)構(gòu)的陶瓷過濾基板，并在中空腔內(nèi)充填支撐顆粒，經(jīng)燒結(jié)而成，然后再在其表面施加過濾表層。注漿成型雖然可以得到整體結(jié)構(gòu)的中空過濾板，但注漿成型的不足是為保證過濾板有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，通常需采用較小粒徑的陶瓷微粒，這樣所得微孔細(xì)小，會(huì)造成過濾板濾水阻力增大；其次，注漿方法成型只能得到周壁面基本相等的中空體，由于受抽吸壁厚限止，兩側(cè)壁顯得相對(duì)較薄，轉(zhuǎn)入側(cè)壁抗張強(qiáng)度較低，在使用過程中往往會(huì)造成過濾板根部發(fā)生開裂甚至折斷；再就是，中空支撐是為顆粒堆積支撐，排水阻力較大，影響過濾效率和產(chǎn)能。
后來，人們又將注漿成型改為分片模壓成形、將兩片對(duì)合粘接獲得中空結(jié)構(gòu)的過濾板，即通過模壓得到一面帶凸起支撐肋、一面為平面的微孔陶瓷單片(圖1)，而后將兩片對(duì)合粘結(jié)。其工藝流程為配料——模壓?jiǎn)纹獰伞矫婕庸ぁ辰印b配附件；或配料——模壓?jiǎn)纹辰印獰伞矫婕庸ぁb配附件，如中國(guó)專利CN01114048.8及CN01241404.2所述微孔陶瓷過濾板，就是通過基體材料混合攪拌模壓成扇形微孔陶瓷單片，干燥、對(duì)合粘結(jié)，燒成，噴涂過濾層、再干燥、燒成。對(duì)合粘結(jié)中空過濾板的不足是生產(chǎn)工藝流程較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率不高，尤其是對(duì)合粘結(jié)不僅工效低下，而且還會(huì)造成諸多缺陷，如粘接劑用量和粘接壓緊力不均勻，會(huì)造成基體的開裂；內(nèi)部多余粘結(jié)劑會(huì)在凸起支撐肋側(cè)面產(chǎn)生毛糙凸出，占據(jù)流道增加排水阻力。其次，模壓?jiǎn)纹瑸橐幻嬗型蛊鹬卫叩牟粚?duì)稱薄片結(jié)構(gòu)，而陶瓷產(chǎn)品的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)在干燥過程中極易引起變形，實(shí)際統(tǒng)計(jì)泥坯單片燒成前變形約在15％左右(過濾板要求高平整度)，并且燒成過程中，不對(duì)稱結(jié)構(gòu)還會(huì)出現(xiàn)變形，其燒成變形率約為5％-10％，因此產(chǎn)品綜合得率一般只有85％左右。再就是，粘結(jié)產(chǎn)品在使用過程中，還容易發(fā)生粘接力不強(qiáng)而開裂，此類開裂約占5％左右，并且不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，抗抽吸交變應(yīng)力疲勞強(qiáng)度低，使用壽命短。另外，單片對(duì)合過濾板，如需改變中空內(nèi)部流道，則需重新設(shè)計(jì)、加工模板，生產(chǎn)靈活性低。
中國(guó)專利1486212A公開了一種采用模壓方式，且不用粘合工藝生產(chǎn)陶瓷過濾板，特點(diǎn)是在模壓時(shí)，陶瓷混合物中設(shè)置至少一個(gè)用于所希望凹入?yún)^(qū)域的芯部材料，壓制成坯，然后經(jīng)1150-1550℃燒結(jié)，使用于凹入?yún)^(qū)域的芯部材料被燃盡，從而得到基本上連續(xù)的過濾表面及所需中空流道。然后通過浸漿、噴射、澆注方式獲得過濾工作層，再次經(jīng)1150-1550℃燒結(jié)，得到燒結(jié)多微孔層。然而該專利公開的凹入?yún)^(qū)占位芯部材料，為基本無壓縮的(基片在10-150巴壓力下被壓制時(shí)，芯部材料保持其剛性)的有機(jī)或無機(jī)材料，并且需用一個(gè)以上芯部材料填芯占位。這樣在過濾板壓制成型時(shí)，由于芯部材料在所需壓制成型壓力下基本不可壓縮，因芯部材料支撐，芯部材料厚度方向的陶瓷材料較小或不被壓縮，這樣就會(huì)造成過濾板有芯部材料凹面處密度顯而易見增大，而周圍連接部位(流道間凸起、及兩側(cè)連接面)密度明顯較小，造成基板整體密度存在較大差異。特別是兩過濾板面連接部位疏松密度低，不僅會(huì)降低連接部位的強(qiáng)度，進(jìn)而嚴(yán)重影響基板整體機(jī)械強(qiáng)度，在工作過程中，抽吸及反沖交變應(yīng)力，易發(fā)生疲勞開裂而報(bào)廢；而且還有可能在燒結(jié)過程中，因過濾板各部分密度不同，而發(fā)生變形、甚至發(fā)生開裂，造成生產(chǎn)成品率的降低。此外，過濾板密度不均勻，還會(huì)造成吸漿過程中，密度大的部位孔道小而少，密度小的部位孔道多而大，造成過濾板表面濾餅不均勻，反復(fù)使用后易使密度大部位造成堵塞而失去工作能力。其次，實(shí)際過濾板內(nèi)部流道較多，多個(gè)芯部材料孤立放置占位，不僅放置較復(fù)雜，而且難以確保成型的同一平面，這樣就會(huì)導(dǎo)致過濾板內(nèi)部凹陷流道水平高低不統(tǒng)一，不僅影響排水通暢，影響有效過濾分離，還會(huì)造成過濾板厚度高低不平整，不僅同樣會(huì)影響過濾基板強(qiáng)度，而且在燒結(jié)過程中還會(huì)因厚薄不均而產(chǎn)生開裂損壞，影響生產(chǎn)成品率。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種不僅制作工藝簡(jiǎn)單，而且生產(chǎn)效率和產(chǎn)成品率高，整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，抗疲勞能力強(qiáng)，使用可靠、壽命長(zhǎng)，內(nèi)部流道更改容易的微孔陶瓷過濾基板。
實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是選擇采用具有壓縮變形大、變形恢復(fù)小、且在高溫中能分解或降解，并加工有眾多通孔或槽的鏤空花板，作為過濾基板整體模壓成型時(shí)形成中空流道及支撐的填芯板，在成型時(shí)鏤空填芯板孔或槽部位形成凸起連接支撐，無孔或槽部位為設(shè)計(jì)流道占位，燒成過程填芯板分解消失，從而獲得具有與填芯板鏤空花型相反的、并有眾多凸起連接支撐的中空流道，及無對(duì)接縫整體結(jié)構(gòu)的微孔陶瓷過濾基板，克服注漿成型過濾基板或單片模壓對(duì)合粘結(jié)過濾基板，及采用一個(gè)以上基本無壓縮填芯整體模壓的不足。具體說，實(shí)用新型微孔陶瓷過濾基板，包括有一對(duì)相對(duì)微孔抽吸壁組成的中空體，所說抽吸壁內(nèi)側(cè)面有多個(gè)同種材質(zhì)凸起的支撐條或塊支撐連接，其特征在于中空過濾基板為有散點(diǎn)凸起支撐的無對(duì)接縫整體結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型微孔陶瓷過濾基板，由于采用可分解或碳化及可壓縮、范性變形大，恢復(fù)力小的整體占位鏤空花板型芯，一次模壓成型的有散點(diǎn)凸起支撐的無對(duì)接縫整體結(jié)構(gòu)，替代現(xiàn)有技術(shù)兩片分別模壓粘接陶瓷過濾基板，不僅保留了原壓制過濾板強(qiáng)度高，排水流道阻力小等優(yōu)點(diǎn)；而且具有一整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，抗抽吸交變應(yīng)力抗疲勞度大大提高，可延長(zhǎng)過濾板使用壽命；二整體壓制對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在干燥、燒成過程中形變小，成品率高，成品率可以達(dá)到95％以上；三可分解或碳化整體占位鏤空花板型芯模壓一次成型，經(jīng)解剖基板厚度均勻一致，各流道尺寸均勻、規(guī)整，高低劃一在同一基面，流體阻力小，排水通暢，可保證吸出的水能順暢排出；四生產(chǎn)工藝流程短，填芯占位花板放置簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，可以提高生產(chǎn)工效約30-50％，節(jié)約人力、物力，材料消耗，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低；五改變流道簡(jiǎn)單，不需要重新制作新的模型，只需改變填充型芯鏤空花板鏤空花型，生產(chǎn)靈活性高。實(shí)用新型微孔陶瓷過濾基板，不僅無對(duì)接縫，而且中空內(nèi)部支撐呈散點(diǎn)分布，并且凸起支撐及連接側(cè)面密度與板片面一致、密實(shí)，為與過濾板一體的相間條、塊，不僅流道面積大，支撐分布好，過濾能力強(qiáng)，這是實(shí)用新型過濾基板區(qū)別于現(xiàn)有模壓或注漿陶瓷過濾基板的一個(gè)最大區(qū)別特征。
尤其是填充可壓縮變形、彈性恢復(fù)小整體鏤空花板，使得花板鏤空部位及周圍連接凸起部分陶瓷材料，能與基板一樣被緊密壓實(shí)，基板整體致密度一致，強(qiáng)度高，克服了現(xiàn)有技術(shù)中國(guó)專利1486212A采用至少一個(gè)基本無壓縮芯部材料成型帶來的不足，散點(diǎn)鏤空花板占位填芯，所得過濾板不僅內(nèi)凹流道相互貫通，面積大，基面在同一平面上，更有利于水的快速排出，過濾板面密度均勻，過濾能力差的支撐部面積小，濾板表面濾餅形成均勻，反洗均一、效果好，過濾能力強(qiáng)；而且過濾板強(qiáng)度高，抗抽吸交變應(yīng)力能力強(qiáng)。
以下結(jié)合一個(gè)具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說明實(shí)用新型。


圖1為已有技術(shù)單片模壓截面示意圖。
圖2為實(shí)用新型模壓成型截面示意圖。
圖3為實(shí)用新型一個(gè)具體占位型芯鏤空花板示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見圖2，首先向下模4內(nèi)鋪放約2/5的成型泥料6鋪平，然后放入聚苯乙烯泡沫開孔/槽花板3，花板呈散點(diǎn)狀鏤空7(圖3)，再鋪放約1/5的泥料(填滿花板鏤空部分)，鋪放余下的2/5成型泥料，刮平，合上上模2加壓成型。干燥后，初期以15℃/小時(shí)升溫速率加溫，至350℃左右時(shí)保溫約2小時(shí)，然后按原有燒成曲線燒成得到有散點(diǎn)凸起支撐、內(nèi)凹流道基面在同一平面上的中空過濾基板。磨削加工平面，施加過濾工作層，即得過濾板。成型上下模周圍有?？?，底部有頂推板5。
實(shí)施例中每次加入成型泥量，僅是一種相對(duì)約量并非精確值，隨著操作熟練程度，完全可由經(jīng)驗(yàn)確定、完成，并且第二次泥料與第三次泥料可以合并成一次加入。
權(quán)利要求1.微孔陶瓷過濾基板，包括有一對(duì)相對(duì)微孔抽吸壁組成的中空體，所說抽吸壁內(nèi)側(cè)面有多個(gè)同種材質(zhì)凸起的支撐條或塊支撐連接，其特征在于中空過濾基板為有散點(diǎn)凸起支撐的無對(duì)接縫整體結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述微孔陶瓷過濾基板，其特征在于所說抽吸壁內(nèi)側(cè)面內(nèi)凹流道基面在同一平面上。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于對(duì)漿體物料固液分離，及抽吸干燥，例如礦山精礦脫水用微孔陶瓷過濾基板及制備方法的改進(jìn)，其特征是在成型陶瓷泥料中放置可壓縮變形及燒失的鏤空獨(dú)塊整體填充型芯，經(jīng)一次壓制成型，通過燒成使填芯分解或碳化，從而獲得具有散點(diǎn)凸起支撐中空整體結(jié)構(gòu)過濾基板。實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)，不僅保留了原壓制過濾板強(qiáng)度高，排水流道阻力小等優(yōu)點(diǎn)；而且具有整體密度均勻一致，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)；在干燥、燒成過程中形變小，成品率高，成品率可以達(dá)到95％以上；流道尺寸均勻、規(guī)整，流體阻力小，排水通暢；生產(chǎn)工藝流程短、生產(chǎn)效率高，可以提高生產(chǎn)工效約30－50％，節(jié)約人力、物力，材料消耗，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低；改變流道簡(jiǎn)單，生產(chǎn)靈活性高。
文檔編號(hào)B01D33/23GK2792594SQ200520128659
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者汪伯川, 馮家迪, 何衛(wèi)平 申請(qǐng)人:江蘇省宜興非金屬化工機(jī)械廠