[发明专利]高温气-固分离陶瓷过滤管制备方法

说明书

技术领域

本发明是对高温气-固分离陶瓷过滤管制备方法的改进，尤其涉及一种制备成品率高，能够确保有效过滤长度，制造简单的陶瓷过滤管制备方法。

背景技术

煤气化联合循环发电技术(IGCC)，因热能利用率高，烟尘排放几乎为0受到青睐。其中煤燃烧热空气洁净用高温气-固分离用陶瓷过滤管，是此工艺中关键和重要核心元件。过滤管结构为，长约1500mm左右(有的甚至更长)，其中一头有扩大的悬挂头部，另一端为有定位盲孔的中空细长管(图1)，组装方式采用悬挂结构。为确保有效过滤通量及安装、互换通用性，对长度尺寸要求极为严格。

然而陶瓷产品由泥坯烧成，虽然入窑前泥坯尺寸可控，可以按照设计要求定长制作，客观上由于多种因素，例如泥坯成型含水率、干燥速率、环境温、湿度、烧成时止火温度和保温时间等，它们不可能完全相同，使得实际高温烧成收缩(尺寸变化)不可控，烧成不可避免尺寸会发生变化，尤其是长度方向尺寸变化，使得制得的各支过滤管以及各批次间，不可能做到如通常机械加工产品划一精确统一一致，制品合格率不高。

现有技术IGCC用陶瓷过滤管，都为采用一次成型(例如挤压成型、注浆成型)、高温烧制。为避免烧成收缩过大造成报废，通常只能根据经验加长坯体，烧成后根据实际收缩情况进行切除加工，使之满足设计长度。而悬挂头部用于安装对尺寸精度要求更高，并且加工余量较小，因此通常只能采取切除尾部方式获得定长过滤管。而过滤管一端为盲孔结构，为保证切除后不使盲孔穿通报废，因此只能将盲孔封堵前移，由此导致各过滤管尾部封堵位置发生变化，造成有效过滤长度长短不一，尤其是有效过滤长度缩短，不能达到设计过滤面积要求，影响过滤通量，甚至影响整个系统运行。理论上，虽然可以通过将未端一段全部封堵，采用深孔钻对进行补深加工，再加工盲孔，但一是麻烦，增加了工作量，增加成本，并且易损坏过滤管，二是加深钻孔内部存在飞灰，会堵塞微孔，并且飞灰还有可能进入工作系统，因此实际上不可能再行深孔加工，获得有效过滤长度统一的过滤管。因此各过滤管实际有效过滤长度不统一现象不可能避免。如果加长头部尺寸对头部进行切割使其定长，由于悬挂头部直径大于过滤管身，烧成时通常只能搁支将头部悬挂烧制，长的头部悬空烧制，极易造成烧成时头部偏斜，而实际管壁厚度有限，头部偏斜过大，客观上难以通过加工校正，并且头部偏斜后加工校正，客观上造成壁厚不均匀，悬挂使用中极容易发生断裂，因此实际只能加长尾部，对尾部进行定长切割。因此过滤管有效过滤长度不一，部分缩短，成为不可避免。

此外，一次制作，通常只能采用与管身相同物料，考虑到要满足过滤通量及阻力，材料配制不可能采用高强配方，而过滤管工作及反冲清洗，需承受几十公斤冲击力，因此使用中头部更容易断裂报废。上述不足仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能确保有效过滤长度，有效过滤长度一致性及安装互换性好，制作简单的高温气-固分离陶瓷过滤管制备方法。

本发明目的实现，主要改进是将过滤管身与悬挂头部分开制作，管身由非盲孔端加工至定长尺寸后组装头部，从而制得有效过滤定长一致，尺寸精确一致性好的过滤管，克服现有技术不足，实现本发明目的。具体说，本发明高温气-固分离陶瓷过滤管制备方法，包括制备过滤管支撑体，施加表面陶瓷微孔涂层，其特征在于过滤管支撑体制备管身与悬挂头部分别制作，对烧成管身非盲孔端定长切割后，组装悬挂头部。

管身与悬挂头部分开制作，待管身烧成由非盲孔端加工定长后组装头部，可以二种制备方法：一是制作支撑体管身、烧成切割定长后，施加表面涂层和制作泥坯头部，烧成；二是分别制作成型管身和悬挂头部，最后组装，例如制作管身烧成加工定长后，施加陶瓷涂层烧成，将已经制成的耐高温金属头部或烧成的陶瓷头部，套设于管身非盲孔端，并用耐高温粘结剂粘结，径向由销钉固定。本发明较好采用前者，制作更为方便。管身制备，同现有技术，可以是采用挤压成型，也可以采用注浆成型。