[发明专利]多层铸造过滤片

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤装置，尤其是涉及一种用于金属液浇注的多层过滤片。

背景技术

众所周知，过滤片已广泛用于冶金、铸造行业金属液浇注过滤，特别是对复杂薄壁、质量要求高以及大中型铸件质量保证尤为重要。它不仅可以简化绕注系统，提高铸件工艺出品率，而且可去除杂质和渣粒、净化金属液，提高浇注速度和连续性，显著提高铸件综合性能，延长使用寿命，提升铸件品质，降低铸件废品率。金属液过滤开始大都采用碳纤维过滤网，但碳纤维过滤网不仅过滤为单层，其过滤效果不大好，而且机械强度低，抗高温冲击和高温承载能力差，仅适用于小型铸件浇注生产，使用有很大局限性。此后人们使用泡沫陶瓷过滤片进行金属液过滤，不仅能提高金属液的过滤效果，提高铸件产品质量，而且扩大了使用范围，虽然泡沫陶瓷过滤片具有较高的机械强度、抗高温冲击和高温承载能力，但由于泡沫陶瓷过滤片结构中的过滤孔大小不均匀、形状和位置呈不规则状态，孔与孔之间存在不连续、不贯通，泡沫陶瓷过滤片的液体流液面积难以精确计算，浇注速度不稳定，金属液过滤分布不大均匀，再加上泡沫陶瓷过滤片加工成本较高，因此在实际生产中，泡沫陶瓷片应用并不多。随着陶瓷工艺技术的不断发展，挤压式直孔蜂窝陶瓷过滤片不仅具有高的强度，抗高温冲击性和高温承载能力，耐酸碱和耐腐蚀性好，而且具有高的孔隙率和比表面积，过滤效果好，蜂窝陶瓷过滤片已广泛用于冶金、化工，石化、医药、燃气、燃具和环保行业，由于蜂窝陶瓷中的孔形状、大小和分布都呈规则性，因此蜂窝陶瓷过滤片在冶金和铸造中得到了很好的应用，但蜂窝陶瓷过滤片在实际使用中还存在有下列不足：一是为了确保过滤片的强度、抗高温冲击性和高温承载能力，适用现代规模化企业一模多件、大中型铸件连续性机械化浇注生产作业的需要，过滤片都比效厚、一般都在10毫米以上。为确保过滤效果，蜂窝孔孔径很小，一般要求孔径在2毫米以下，因此增加了金属液的浇注流液阻力，降低了浇注速度，容易造成蜂窝孔堵塞，降低金属液过滤效果，影响铸件质量；如果过滤片大薄，虽然蜂窝孔不易堵塞，能提高浇注速度，但过滤片强度、抗高温冲击性和高温承载能力降低，过滤片经受不了高温冲击和重的金属液承载力，在浇注过程中过滤片容易炸裂，造成铸件报废。

发明内容

针对上述现有技术中蜂窝陶瓷过滤片在实际使用中存在的问题，本发明提供了一种蜂窝孔不易堵塞，能降低浇注阻力，提高浇注速度，确保浇注流畅连续，又可确保过滤片强度，和抗高温冲击和高温承载能力，提高过滤片适用性和过滤效果的多层铸造过滤片。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述多层铸造过滤片由陶瓷制成的支撑层和由陶瓷制成并设置在支撑层上的过滤层组合而成，所述过滤层具有蜂窝状的过滤孔，所述支撑层具有栅格状的液流孔，所述过滤层的孔密度大于支撑层的孔密度，所述过滤孔孔径小于液流孔孔径。

本发明所述过滤层厚度小于支撑层厚度，过滤层厚度一般在2-5毫米，支撑层厚度一般在6-20毫米，所述支撑层通孔率大于过滤层通孔率；所述通孔率是指每平方英寸面积上过滤孔总面积与每平方英寸面积的百分比。

所述过滤层通过粘接固定设置在支撑层上形成多层铸造过滤片整体，当然也可通过其它方法（如凹槽与凸块配合、孔壁紧配合等）将过滤层固定设置在支撑层上形成多层铸造过滤片整体；本发明所述多层铸造过滤片最好是由一层过滤层和一层支撑层组合而成，当然本发明所要求保护的专利范围应当包括由两层以上过滤层与至少一层支撑层组合所形成的多层铸造过滤片和支撑层与过滤层用其它方法组合所形成的多层铸造过滤片。

本发明外形呈方体形、圆柱体形、棱柱体形或其它形，所述过滤孔和液流孔横截面为方形、长方形、圆形、三角形、五方形、六方形等。

本发明的机理：本发明过滤层由陶瓷材料并用直孔式挤压式制造而成，其上具有蜂窝状的过滤孔，且过滤孔的孔密度大，过滤孔孔径小，过滤层较薄，高温金属液体流动距离短，流动阻力小，流动速度快，因而提高了浇注速度和流动均匀连续性，去杂去渣能力强，过滤效果好，有利于浇注充型；同时由于支撑层通孔率大于过滤层通孔率，液流孔孔径大于过滤孔孔径，支撑层厚度大于过滤层厚度，支撑层不仅能确保金属液流动快，而且抗高温冲击和高温承载能力高，因而支撑层不易变形和炸裂，过滤片在整个浇注中不易损坏。

本发明所述过滤层呈方形的过滤孔优选规格：

目数   孔内径 (mm)   孔壁厚(mm)   通孔率(%)   孔密度(只/平方英寸)