[发明专利]高温除尘用多孔陶瓷过滤管支撑体的陶瓷骨料预处理法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，特别涉及了一种高温气体过滤用多孔陶瓷过滤管支撑体的陶瓷骨料预处理方法。用该方法预处理过的陶瓷骨料制备出的多孔陶瓷过滤支撑体在结构上更均匀，这有利于制备大尺寸多孔陶瓷支撑体。

背景技术

高强度、耐高温、耐腐蚀的多孔陶瓷过滤管被广泛应用在煤化工、火电厂以及各种需要高温除尘的工业领域中。由于单一粒径的陶瓷粉料制备出的多孔陶瓷过滤管具有过高的过滤压降，因此一种由具有低过滤压降的由支撑体和过滤膜两部分构成的多孔陶瓷过滤管被设计出来。这种具有双层结构的过滤管的内层是提供力学强度的支撑体层，该层主要由大粒径陶瓷颗粒组成，具有大的孔径，因而过滤压降低；外层是附在支撑体层上的厚度很薄(100～200μm)的过滤膜层，该层孔隙很小，用于滤除高温气体中的灰尘。

用于高温气体除尘的多孔陶瓷过滤管尺寸均很大，通常长度大于一米，这就要求过滤管的支撑体应具有很高的结构均匀性，因为结构均匀性(气孔率均匀性、孔径分布均匀性、平均密度均匀性等)直接决定着其性能均匀性(强度均匀性、过滤压降均匀性等)，进而影响其使用寿命。

支撑体层一般由大量不易烧结的高强度、耐高温且热稳定性好的大粒径陶瓷骨料和少量相对容易烧结的陶瓷粘结剂粉料构成。所以多孔陶瓷过滤管坯体中陶瓷骨料分布的均匀性直接决定着整体支撑体结构的均匀性。现在常用的陶瓷骨料的原料粉颗粒通常具有很锐利的棱角，这些棱角将严重降低陶瓷颗粒骨料在支撑体成型过程中的流动性以及阻碍了陶瓷骨料之间形成大面积的颈部接触，最终致使高温烧结后支撑体坯体结构不均匀、力学强度低。

发明内容

本发明的目的在于开发一种高温除尘用多孔陶瓷过滤管支撑体的陶瓷骨料的预处理方法。该方法具有工艺简单，效果显著，易于工业化生产等优点。

本发明的特征在于所述方法依次含有如下步骤：

步骤(1).把陶瓷骨料的原料粉、磨球和水以3∶1∶9的质量比混合，其中，所述陶瓷骨料为碳化硅，所述碳化硅的原料粉颗粒平均粒径为354μm，堆积密度为1.57g/cm³，所述磨球的直径为4mm，所述的水是球磨介质，从而得到混合料；

步骤(2).把步骤(1)制得的混合料在400～800转/分的转速下球磨5～30小时后，再把球磨过的所述碳化硅的粉料干燥后，以40目筛过筛；

步骤(3).用激光粒度仪测试球磨后所述碳化硅粉料的颗粒平均粒径并测量堆积密度，供以后确定所述碳化硅粉料的流动性使用。

本发明具有工艺简单、效果显著及易于工业化生产的优点。

附图说明

图1是本发明提供的预处理陶瓷骨料的流程图。

图2是本发明提供的陶瓷骨料球磨预处理前后的SEM图

具体实施方式

具体地说，本发明提出一种通过球磨对多孔陶瓷过滤管支撑体的陶瓷骨料的预处理方法，用此方法处理过的陶瓷骨料颗粒将具有更加光滑的外形及更好的流动性，从而制备出的多孔陶瓷过滤管支撑体具有更均匀的结构，其特征在于：通过高速旋转过程中磨球对陶瓷骨料表面的磨削作用除去陶瓷骨料的棱角，使其变得更加光滑，从而增加其流动性，具体工艺过程如下：

(1)将陶瓷骨料和一定粒径的磨球以一定质量比混合，加入一定比例的水作为球磨介质；

(2)将混合料在一定转速下球磨5-30h，然后将球磨过的碳化硅粉料干燥、筛分。

(3)测试球磨前后碳化硅粉料的堆积密度，以确定球磨后碳化硅粉料的流动性。

在上述陶瓷骨料预处理方法中，所用陶瓷骨料为碳化硅，平均粒径为354μm。

在上述陶瓷骨料预处理方法中，所述湿法球磨的介质是水，磨球的材质是氧化铝，磨球的直径为4mm。

在上述陶瓷骨料预处理方法中，所述陶瓷骨料、磨球与水的质量比是3∶1∶9。

在上述陶瓷骨料预处理方法中，所述球磨的转速是400～800转/分。

以下结合实施例进一步阐明本发明的技术方案但不局限于实例。

未球磨预处理原料的参数：激光粒度仪测试颗粒粒径为354μm，堆积密度为1.57g/cm³。

实施例1：

将15千克平均粒径为354μm的碳化硅粉料与5千克粒径为4mm的氧化铝磨球及45千克的水倒入球磨罐，然后在600转/分的转速下球磨10小时，接着将球磨后的碳化硅粉干燥并用40目筛过筛。

测试结果是：激光粒度仪测试颗粒平均粒径为366μm，堆积密度为1.65g/cm³。

实施例2：