本實(shí)用新型涉及熔融金屬的凈化設(shè)備，尤其涉及一種新型泡沫陶瓷過(guò)濾器。

背景技術(shù)：

在鑄造生產(chǎn)中，由于非金屬夾雜物等鑄造缺陷導(dǎo)致的鑄件廢品一般占廢品總數(shù)的50％～60％。夾雜缺陷不僅嚴(yán)重降低鑄件的機(jī)械性能，也對(duì)其加工性能及外觀產(chǎn)生有害影響。采用金屬液過(guò)濾技術(shù)可以有效地減少或消除其中的各種非金屬夾雜物，凈化液態(tài)鑄造合金。從而改善了鑄件的內(nèi)部質(zhì)量、工作性能以及機(jī)加工性能，降低廢品率提高出品率，進(jìn)而提高了經(jīng)濟(jì)效益。

泡沫陶瓷過(guò)濾器CFF(Ceramic Foam Filter)采用泡沫塑料為載體，將它浸入到由陶瓷粉末、粘結(jié)劑等制成的漿料中，然后擠掉多余漿料，使陶瓷漿料均勻涂敷于載體骨架成為坯體，再把坯體烘干并經(jīng)高溫焙燒制成。CFF自70年代中期在美國(guó)問(wèn)世之后，由于其獨(dú)具的深度過(guò)濾與表面吸附作用，可以使合金熔體達(dá)到很高的凈化程度，很快受到金屬鑄造行業(yè)的廣泛關(guān)注。經(jīng)過(guò)多年研究探索，到80年代以后，各國(guó)已研發(fā)制造了多種泡沫陶瓷過(guò)濾材料，廣泛應(yīng)用于鑄鋼、鑄鐵與有色合金的鑄造工藝中。

目前使用較多的陶瓷過(guò)濾器具有良好的過(guò)濾效果，但是由于需要長(zhǎng)期與澆注液接觸使用，容易碰撞掉渣，造成侵蝕而損毀。更嚴(yán)重的情況下，在實(shí)際操作過(guò)程中，由于金屬液流入量過(guò)大，會(huì)損壞過(guò)濾器，導(dǎo)致過(guò)濾器破碎進(jìn)入澆注液后澆注成鑄件，造成鑄件產(chǎn)生缺陷。在上述情況下，盡管可以通過(guò)提前更換陶瓷過(guò)濾器來(lái)解決問(wèn)題，但這勢(shì)必造成單次鑄造量減少，增加停機(jī)次數(shù)，增大企業(yè)的生產(chǎn)成本并造成企業(yè)生產(chǎn)效率低下。因此，改進(jìn)泡沫陶瓷過(guò)濾器的抗侵蝕性，延長(zhǎng)其使用壽命具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有良好抗熱沖擊性，耐侵蝕性能的新型泡沫陶瓷過(guò)濾器，該新型泡沫陶瓷過(guò)濾器能夠廣泛應(yīng)用于鋁合金的精密鑄造工藝中，可以高效濾除金屬澆注液中的有害雜物，消除鑄件中的雜質(zhì)引起缺陷，降低次品率，提高鑄件內(nèi)在質(zhì)量。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種新型泡沫陶瓷過(guò)濾器，包括三層結(jié)構(gòu)，依次為細(xì)孔泡沫陶瓷層、粗孔泡沫陶瓷層和保護(hù)層，其中，細(xì)孔泡沫陶瓷層和粗孔泡沫陶瓷層均為片狀結(jié)構(gòu)，并通過(guò)高溫?zé)Y(jié)粘合在一起，粗孔泡沫陶瓷層用于承受高溫金屬澆注液的沖刷作用；細(xì)孔泡沫陶瓷層用于去除澆注液中的細(xì)微顆粒和附著去除澆注液中的液態(tài)溶劑夾雜物，保護(hù)層覆蓋在粗孔泡沫陶瓷層承受金屬澆注液沖刷的表面上，用于防止金屬熔液直接沖擊泡沫陶瓷層，一方面避免粗孔泡沫陶瓷層內(nèi)陶瓷顆粒脫落，另一方面進(jìn)一步提高了過(guò)濾器的抗熱沖擊性。

優(yōu)選地，所述細(xì)孔泡沫陶瓷層的平均孔數(shù)為6～12ppi，粗孔泡沫陶瓷層的平均孔數(shù)為18～22ppi。

優(yōu)選地，所述過(guò)濾器總厚度不超過(guò)20mm，其中細(xì)孔泡沫陶瓷層的厚度為8～12mm，粗孔泡沫陶瓷層的厚度為6～8mm，保護(hù)層的厚度為0.2～0.4mm。

優(yōu)選地，所述過(guò)濾器按照需要加工成圓柱體、長(zhǎng)方體、橢圓體或者多邊形體結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，為滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，所述過(guò)濾器設(shè)計(jì)成一端截面積大一端截面積小的錐臺(tái)狀，其中小截面積端為所述細(xì)孔泡沫陶瓷層，大截面積端為所述保護(hù)層。

從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

1、本工藝生產(chǎn)的鋁過(guò)濾網(wǎng)板可以高效濾除金屬鋁液中的有害雜物，消除鑄件中的雜質(zhì)引起缺陷，降低次品率，提高鑄件內(nèi)在質(zhì)量。

2、改善以往的易脫渣，使用次數(shù)少，金屬液粘結(jié)等問(wèn)題。

3、采用陶瓷泡沫過(guò)濾器附上一層耐急冷急熱的保護(hù)層，可有效增加過(guò)濾器的抗熱沖擊性和使用壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例一：

如圖1所示，一種新型泡沫陶瓷過(guò)濾器，包括三層結(jié)構(gòu)，依次為細(xì)孔泡沫陶瓷層1、粗孔泡沫陶瓷層2和保護(hù)層3，細(xì)孔泡沫陶瓷層的厚度為8mm，粗孔泡沫陶瓷層的厚度為6mm，保護(hù)層的厚度為0.2mm。其中，細(xì)孔泡沫陶瓷層1和粗孔泡沫陶瓷層2均為片狀結(jié)構(gòu)，并通過(guò)高溫?zé)Y(jié)粘合在一起。粗孔泡沫陶瓷層2內(nèi)的平均孔數(shù)為18ppi，陶瓷枝干較粗，主要用于承受高溫金屬澆注液的沖刷作用；細(xì)孔泡沫陶瓷層1的平均孔數(shù)值為6ppi，用于去除澆注液中的細(xì)微顆粒和附著去除澆注液中的液態(tài)溶劑夾雜物，是過(guò)濾器過(guò)濾作用的主要承擔(dān)者。保護(hù)層3覆蓋在粗孔泡沫陶瓷層2承受金屬澆注液沖刷的表面上，用于進(jìn)一步提高了粗孔泡沫陶瓷層2的抗熱沖擊性，提高過(guò)濾器的使用壽命。所述過(guò)濾器按照需要加工成圓柱體結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型實(shí)施例一所述新型泡沫陶瓷過(guò)濾器的制備方法如下：

1)按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)混合各種原料得到混合粉末：

氧化鋁10％，鉀基水玻璃3％，熔融石英10％，甲基纖維素1％，鈉基水玻璃3％，粘土類5％，瑩石粉3％，水65％。

將上述混合物攪拌均勻，制作成漿料；

2)將上述漿料放入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，其中混料：球：水的質(zhì)量比為0.5：2：1，球磨時(shí)間為10min，轉(zhuǎn)速為450r/min；

3)采用平均孔數(shù)分別為18ppi和6ppi的兩塊聚氨酯泡沫塑料為載體，均勻飽和地浸吸步驟1)所獲得的漿料，然后分別反復(fù)多向擠壓兩塊泡沫塑料，使得泡沫塑料孔隙間多余的漿料排出，漿料內(nèi)的陶瓷顆粒充分、均勻的吸附在兩塊泡沫塑料上，制得兩塊素坯；

4)在平均孔數(shù)為18ppi的聚氨酯泡沫塑料為載體制得的素坯的一個(gè)平面上涂抹保護(hù)層前驅(qū)漿料，漿料中各組分配方的質(zhì)量百分比為：氧化釹8％、氧化鋅17％、氧化鈷0.5％、羧甲基纖維素鈉3％，其余為氟化鋁，共100％。涂抹后擠壓素坯，防止保護(hù)層前驅(qū)漿料堵住泡沫塑料孔隙；

5)分別將兩塊素坯放入干燥箱內(nèi)，在120℃下烘干硬化，烘干時(shí)間為30min，除去素坯中的水分，獲得兩塊具有一定強(qiáng)度的初步胚體；

6)在大孔數(shù)胚體未涂抹保護(hù)層前驅(qū)漿料的平面以及小孔數(shù)胚體的一個(gè)平面上分別涂抹飽和硅酸鈉熔液，并將兩個(gè)面緊密貼合，貼合后裝入燒結(jié)爐內(nèi)高溫?zé)Y(jié)，升溫速度為150℃/h，燒結(jié)溫度為1400℃，在燒結(jié)溫度下保溫2.5h。燒結(jié)完成后隨爐冷卻，即得到本實(shí)用新型所述的新型泡沫陶瓷過(guò)濾器。

使用過(guò)程中，將泡沫陶瓷過(guò)濾器放置在一耐火材料制成的圓筒底部，然后將圓筒放置在澆口上進(jìn)行澆注即可。過(guò)濾器的放置方向要正確，使得澆注過(guò)程中，金屬熔液依次通過(guò)保護(hù)層3、粗孔泡沫陶瓷層2和細(xì)孔泡沫陶瓷層1。

實(shí)施例二：

如圖2所示，一種新型泡沫陶瓷過(guò)濾器，包括三層結(jié)構(gòu)，依次為細(xì)孔泡沫陶瓷層1、粗孔泡沫陶瓷層2和保護(hù)層3，細(xì)孔泡沫陶瓷層的厚度為11mm，粗孔泡沫陶瓷層的厚度為8mm，保護(hù)層的厚度為0.4mm。其中，細(xì)孔泡沫陶瓷層1和粗孔泡沫陶瓷層2均為片狀結(jié)構(gòu)，并通過(guò)高溫?zé)Y(jié)粘合在一起。粗孔泡沫陶瓷層2內(nèi)的平均孔數(shù)為22ppi，陶瓷枝干較粗，主要用于承受高溫金屬澆注液的沖刷作用；細(xì)孔泡沫陶瓷層1的平均孔數(shù)值為12ppi，用于去除澆注液中的細(xì)微顆粒和附著去除澆注液中的液態(tài)溶劑夾雜物，是過(guò)濾器過(guò)濾作用的主要承擔(dān)者。保護(hù)層3覆蓋在粗孔泡沫陶瓷層2承受金屬澆注液沖刷的表面上，用于進(jìn)一步提高了粗孔泡沫陶瓷層2的抗熱沖擊性，提高過(guò)濾器的使用壽命。所述過(guò)濾器按照需要加工成圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，其中小截面積端為所述細(xì)孔泡沫陶瓷層，大截面積端為所述保護(hù)層。

本實(shí)用新型實(shí)施例二所述新型泡沫陶瓷過(guò)濾器的制備方法如下：

1)按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)混合各種原料得到混合粉末：

氧化鋁10％，鉀基水玻璃3％，熔融石英10％，甲基纖維素1％，鈉基水玻璃3％，粘土類5％，瑩石粉3％，水65％。

將上述混合物攪拌均勻，制作成漿料；

2)將上述漿料放入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，其中混料：球：水的質(zhì)量比為0.5：2：1，球磨時(shí)間為10min，轉(zhuǎn)速為450r/min；

3)采用平均孔數(shù)分別為18ppi和6ppi的兩塊聚氨酯泡沫塑料為載體，均勻飽和地浸吸步驟1)所獲得的漿料，然后分別反復(fù)多向擠壓兩塊泡沫塑料，使得泡沫塑料孔隙間多余的漿料排出，漿料內(nèi)的陶瓷顆粒充分、均勻的吸附在兩塊泡沫塑料上，制得兩塊素坯；

4)在平均孔數(shù)為18ppi的聚氨酯泡沫塑料為載體制得的素坯的一個(gè)平面上涂抹保護(hù)層前驅(qū)漿料，漿料中各組分配方的質(zhì)量百分比為：氧化釹8％、氧化鋅17％、氧化鈷0.5％、羧甲基纖維素鈉3％，其余為氟化鋁，共100％。涂抹后擠壓素坯，防止保護(hù)層前驅(qū)漿料堵住泡沫塑料孔隙；

5)分別將兩塊素坯放入干燥箱內(nèi)，在120℃下烘干硬化，烘干時(shí)間為30min，除去素坯中的水分，獲得兩塊具有一定強(qiáng)度的初步胚體；

6)在大孔數(shù)胚體未涂抹保護(hù)層前驅(qū)漿料的平面以及小孔數(shù)胚體的一個(gè)平面上分別涂抹飽和硅酸鈉熔液，并將兩個(gè)面緊密貼合，貼合后裝入燒結(jié)爐內(nèi)高溫?zé)Y(jié)，升溫速度為150℃/h，燒結(jié)溫度為1400℃，在燒結(jié)溫度下保溫2.5h。燒結(jié)完成后隨爐冷卻，即得到本實(shí)用新型所述的新型泡沫陶瓷過(guò)濾器。

使用過(guò)程中，將泡沫陶瓷過(guò)濾器放置在一耐火材料制成的圓筒底部，然后將圓筒放置在澆口上進(jìn)行澆注即可。過(guò)濾器的放置方向要正確，使得澆注過(guò)程中，金屬熔液依次通過(guò)保護(hù)層3、粗孔泡沫陶瓷層2和細(xì)孔泡沫陶瓷層1。