[其他]一种高温泡沫陶瓷过滤片的生产方法

说明书

本发明涉及一种高温工业耐火材料的制做方法，特别是一种高温泡沫陶瓷过滤片的生产方法。

溶化金属的过滤以前多用芯型、网型、过滤床等过滤器进行，八十年代以来发展到具有孔隙度高、内表面积大、孔数多的立方体泡沫陶瓷型。

目前已有的泡沫陶瓷过滤片存在着高温强度低、热化学稳定性差、耐急热、急冷冲击及热熔体冲刷能力不够;使用过程中泡沫结构体脱渣、软化、热化学分解;能过滤铝、铜等中低温溶化金属，但热化学稳定性差，不能过滤镁合金熔体材料;且软化点温度低，不能过滤熔融钢水等问题。

例如，目前泡沫陶瓷过滤片制做过程是把做为泡沫结构材料粘结剂的硫酸铝或磷酸铝，起降低陶瓷软化点和起玻化作用的膨润土、高岭土和起骨料作用的氧化铝、氧化锆、氧化铬、碳化硅等耐火材料分别球磨成微粉滑泥，加胶水调合制成陶瓷泥浆，然后再通过长时间的缓慢干燥、烘干和极为缓慢的升温、烧结和缓慢的降温才能烧制而成，整个工艺过程长达几十小时，而且温度控制极为严格，例如：烧制时从125℃升到500℃规定每分钟升温0.5℃，从500℃到1350℃规定每分钟升温1℃，在500℃时要保温1～2小时，在1350℃时保温5小时。

此外，由于现有泡沫陶瓷材料中含有磷酸、高岭土、膨润土等材料，其泥浆含有酸性，对手工接触或操作有腐蚀性。

而且由于其泡沫结构体软化温度较低，不能满足过滤高温金属熔体的要求，更不可能满足熔融钢水过滤的应用。

本发明的任务就是要通过采用一种新的配方和制做方法，制成一种能承受大流量熔融铁水冲刷和急热冲击，热化学稳定性好，能过滤熔融镁金属和软化点温度高能突破至钢水净化应用的泡沫陶瓷过滤片。

本发明的制备机理：

泡沫陶瓷是由氧化铝、氧化锆、氧化铬、碳化硅等为骨料，用石英玻璃为高温粘结剂，加胶水调合成泥浆状，将该泥浆灌注在排出空气的开孔聚氨脂泡沫塑料中，挤出多余泥浆，余下的粘附在泡沫塑料丝状体上形成均匀薄膜状陶瓷过滤片坯体，把该坯体烘干后，短时间高温烧结，聚氨脂泡沫被烧掉，由于陶瓷泡沫体在高温烧结作用下已玻化成瓷，故留下的泡沫塑料形状体复型，就制成为强度很好的通孔海绵状结构的泡沫陶瓷。

本生产方法如下：

一、原材料的制备

1、开口细胞状泡沫海绵软塑料的选取。

该材料应具有弹性、有能在挤压后能重新恢复原状的能力，有亲水性利于粘附泥浆，软化温度应大于120℃，快速烘干时不变形，500℃以下温度时能够挥发燃烧，不剩杂质，每寸长度有5～50孔眼，孔径均匀，不应该粗细混杂;泡沫丝状体应粗细均匀，以粗状些为好。

选好的材料切割成需要的尺寸。

2、胶水的制备。以聚乙稀醇或甲乙基纤维素类有机物按1∶13～25配比加水，加热后溶化成稀胶水状，放置冷却至室温后进行纱布过滤，去除胶水中固体杂物。

3、氧化铝、氧化锆、氧化铬、碳化硅微粉的制备。

氧化铝送经高温烧结，转化为相的刚玉或氧化锆、氧化铬、碳化硅经球磨成微粉。

4、石英玻璃微粉的制备。

石英玻璃经球磨加工成石英玻璃微粉。

二、陶瓷泥浆的调制

将上述三种原料按下述配方配制后，搅拌均匀形成既便于灌注泡沫塑料体，又能在挤出泥浆后能够在泡沫丝状体上形成需要附着层的陶瓷泥浆、碳化硅、氧化铝、氧化铬、氧化锆微粉的25～60%、石英玻璃微粉的20～40%、聚乙稀醇胶水的15～45%陶瓷泥浆应随用随配，不应存放过久。

三、陶瓷泥浆的灌注

将选好的泡沫塑料浸入配制好的陶瓷泥浆里，注满揉匀后挤出多余的陶瓷泥浆，余下的陶瓷泥浆粘附在泡沫塑料丝状体上形成均匀薄膜状涂层，制成泡沫陶瓷过滤片坯体。

四、烧制

把坯体送进干燥箱中，在80℃～125℃温度条件下干燥二小时以上转入烧结工序，在温度为500℃～1200℃的烧结炉内几分钟，氧化分解完成后进入1520℃～1600℃的高温烧结，5～50分钟后就可出炉，冷却后产品制成。

该制造方法的工艺流程如下：

石英玻璃微粉

配制陶瓷泥浆

刚玉氧化铝微粉    灌注陶瓷泥浆

准备聚氨脂泡沫

聚乙稀醇胶水

挤压泥浆→低温烘干→中温挥发燃烧→高温烧结→出炉空冷→检查包装。