耐高温滤芯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及耐高温滤芯的制备方法，具体还涉及可用于实施该方法的滤芯烘制装置。所述的耐高温滤芯一般是指可以在300?800°C的温度下连续工作的滤芯。
【背景技术】
[0002]耐高温滤芯通常应用于高温气体过滤领域。目前的耐高温滤芯一般设计成一端开口另一端封闭并且为一体成型的中空轴形结构，其制备方法大体是先将构成滤芯的粉末原料用等静压成型法直接压制成一端开口且另一端封闭的中空轴形坯件，然后再对轴形坯件进行烧结从而制得由金属多孔材料或陶瓷多孔材料构成的滤芯。该滤芯的开口端向上并安装在过滤装置的孔板上，过滤装置的使用过程中，进入过滤装置孔板下方原气室内的待过滤高温气体从耐高温滤芯的外部向滤芯内部渗透并通过滤芯的上端开口进入过滤装置孔板上方的净气室内，然后从净气室排出已过滤气体，而待过滤高温气体中的粉尘则被截留于滤芯外表面。
[0003]为了提高上述滤芯的使用效果，要求滤芯具有均匀的壁厚以确保滤芯各处的透气性更均匀和较长的长度以提高滤芯的过滤面积，因此提高了滤芯的制造难度。由于以往通过等静压成型直接制造出一端开口且另一端封闭的轴形坯件，而与这种成型方式对应的等静压成型模具中芯模与外模套之间只能一端定位(芯模与外模套之间构成模具型腔)，所制造的轴形坯件越长其壁厚往往相差越大。因此，申请人采取了通过等静压成型制造出两端均开口的轴形坯件的成型方式，该成型方式对应的等静压成型模具中芯模与外模套之间可两端定位，定位精度更高，但待轴形坯件烧结形成一轴形件后还需再在其中一个端口内嵌入一个封堵件。
[0004]由此，产生了封堵件在轴形件对应端口内的安装密封问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温滤芯的制备方法，该方法既能保证封堵件与轴形件对应端口之间的高温连接强度又能保证高温密封效果。其次，本发明还要提供一种可用来实施该方法的滤芯烘制装置。
[0006]所述耐高温滤芯的制备方法，其滤芯包括一个内部中空且两端开口的轴形件以及内嵌固定于轴形件其中一个端口的封堵件，所述轴形件与封堵件均由耐高温材料制成，其中构成轴形件的耐高温材料为金属多孔材料或陶瓷多孔材料，上述滤芯的制备工艺步骤包括:1)制得所述轴形件与封堵件；2)将封堵件嵌入轴形件上对应的端口内，并确保封堵件与轴形件的配合面上覆设有高温修补剂；3)对嵌有封堵件的轴形件进行烘制使其高温修补剂固化从而制得所述滤芯。上述方法首次用高温修补剂将封堵件套接于轴形件上对应端口内，当高温修补剂固化后能够将封堵件与轴形件紧密固定，保证在高温使用工况下封堵件与轴形件对应端口之间的连接强度和密封效果。
[0007]上述方法的步骤3)中可采用以下的滤芯烘制装置对嵌有封堵件的轴形件进行烘制，具体而言，该滤芯烘制装置包括一个箱座和与箱座连接的热风循环供给装置，所述箱座的顶面上间隔排列布置有众多的滤芯插口，并且该箱座上还设有进风口和排风口，所述进风口与热风循环供给装置的出风口导通，所述排风口与热风循环供给装置回风口导通；步骤3)中，将轴形件上安装有封堵件的一端从滤芯插口插入箱座内腔并通过滤芯插口的支撑保持轴形件呈立放状态，通过热风循环供给装置向箱座内输送循环热风而对轴形件上安装封堵件的一端进行烘制。上述滤芯烘制装置可利用循环热风仅对轴形件上安装封堵件的一端进行烘制，能量消耗低、烘制效率高，且使用时将轴形件向下插入式的设计便于操作，工作效率高。
[0008]如上所述，本发明的滤芯烘制装置包括一个箱座和与箱座连接的热风循环供给装置，所述箱座的顶面上间隔排列布置有众多的滤芯插口，并且该箱座上还设有进风口和排风口，所述进风口与热风循环供给装置的出风口导通，所述排风口与热风循环供给装置回风口导通。
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】做进一步说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0010]图1为本发明所制备的一种耐高温滤芯在过滤装置中的安装示意图。
[0011]图2为本发明滤芯烘制装置一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0012]图3为图2中箱座的顶面的俯视图。
[0013]图4为本发明滤芯烘制装置另一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0014]图5为图4中箱座的顶面的俯视图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种用于高温气体过滤的耐高温滤芯100，所述滤芯100具有一个内部中空且两端开口的轴形件I1和内嵌固定于轴形件110其中一个端口的封堵件120，所述轴形件110与封堵件120均由耐高温材料制成，基于过滤的需要，至少轴形件110的耐高温材料应为金属多孔材料或陶瓷多孔材料，在轴形件I1与封堵件120的配合面上覆设有已固化的高温修补剂130，从而对轴形件110与封堵件120的配合面进行密封，同时也使轴形件110与封堵件120紧密固定。作为滤芯100耐高温材料选择上的具体实例，其轴形件110与封堵件120均由FeAl金属间化合物构成(FeAl金属间化合物具有十分优异的高温工作性能)；或者，所述轴形件110由FeAl金属间化合物构成而封堵件120由不锈钢构成。当轴形件110与封堵件120均由FeAl金属间化合物构成时，由于轴形件110与封堵件120为同种材料从而具有相同的热变形特性，因而更有利于轴形件110与封堵件120之间的密封。轴形件110与封堵件120还可以通过螺纹连接适配，从而能够方便的将封堵件120旋入轴形件110端部的螺纹孔内。当轴形件110与封堵件120通过螺纹连接适配时，所述高温修补剂130覆设在轴形件110的内螺纹与封堵件120的外螺纹之间。
[0016]上述滤芯100在过滤装置中的具体安装方式如图1所示，轴形件110开口端外侧凸缘(图中未标号)与过滤装置内部孔板310上的滤芯安装孔相适配，滤芯安装孔上有与轴形件110开口端外侧凸缘下端面(锥面或球面)轴向配合的环形内凸结构，该环形内凸结构与轴形件110开口端外侧凸缘下端面之间放置有密封材料，在轴形件110开口端端面的上方设有压紧装置330，压紧装置330与轴形件110开口端端面接触并对该端面施加向下的压紧力，从而使密封材料紧紧压在环形内凸结构与轴形件110开口端外侧凸缘下端面之间。另外，封堵件120还被设计为一个一端封闭且另一端开口的管形结构，该管形结构与轴形件110同轴且管形结构的封闭端朝轴形件110内部设置，以便在滤芯100的开口端安装于孔板310上后再从滤芯100的下方向封堵件120的开口中插进一个用于防止滤芯100大幅摆动的定位柱320 (该定位柱320被固定于过滤装置内)，该定位柱320最好与封堵件120间隙配合。
[0017]上述滤芯100的的工艺步骤包括:1)制得所述轴形件110与封堵件120 ；2)将封堵件120嵌入轴形件110上对应的端口内，并确保封堵件120与轴形件110的配合面上覆设有高温修补剂130 ；3)对嵌有封堵件120的轴形件110进行烘制使其高温修补剂130固化从而制得所述滤芯100。轴形件110的制备采用备料一等静压成型一烧结的粉末冶金法常规技术，该技术已较为成熟，故不再赘述。封堵件120可以直接通过机械加工的方式制得。对于高温修补剂130，优选采用氧化铜一磷酸盐无机高温修补剂，同时所述烘制工艺为先在50?70°C下保温1.5?3.5小时，然后在110?130°C下保温1.5?3.5小时，最后在150?180°C下保温1.5?3.5小时，这样制得的滤芯100在特别高的温度下(500?8000C )工作时其封堵件120与轴形件110对应端口之间的连接强度和密封效果十分优异。
[0018]如图2、3所示，上述工艺步骤3中还可以采用了一滤芯烘制装置200对嵌有封堵件120的轴形件110进行烘制，该滤芯烘制装置200包括一个箱座210和与箱座210连接的可调温热风循环供给装置220，所述箱座210的顶面上间隔排列布置有众多的滤芯插口211，并且该箱座210上还设有进风口 212和排风口 213，所述进风口 212与热风循环供给装置220的出风口导通，所述排风口 213与热风循环供给装置220回风口导通；步骤3)中，将轴形件110上安装有封堵件120的一端从滤芯插口 211插入箱座210内腔并通过滤芯插口211的支撑保持轴形件110呈立放状态，通过热风循环供给装置220向箱座210内输送循环热风而对轴形件110上安装封堵件120的一端进行烘制。上述滤芯烘制装置200可利用循环热风仅对轴形件110上安装封堵件120的一端进行烘制，能量消耗低、烘制效率高，且使用时将轴形件110向下插入式的设计便于操作，工作效率高。此外，上述滤芯烘制装置200还包括分别与对应各个滤芯插口 211适配的封盖，在滤芯烘制装置200使用过程中所述封盖将未插有轴形件110的滤芯插口 211封闭，放置热风从滤芯插口 211泄露。
[0019]具体而言，如图2、3，该滤芯烘制装置200的进风口 212和排风口 213分别位于箱座210的两侧从而在箱座210的内腔中形成横向热风气流，所述热风循环供给装置220包括位于箱座210进风口侧的风机221和设置于箱座210外部并连接其排风口 213与风机221回风口的回风通道222，所述风机221的出风口与箱座210的进风口 212导通且在所述出风口与进风口 212形成的输风通道上设有对通过的气流进行加热的电加热装置223。上述箱座210可以安装在一个可移动底座230上；而回风通道222可以安装在箱座210的底部并且回风通道222的两端分别延伸至箱座210 —侧的风机221回风口和箱座210上位于风机221相对侧的排风口 213。该