烧结温度对纤维烧结毡的影响

烧结工艺是影响金属纤维烧结毡微结构的一个关键过程，而烧结温度是金属纤维烧结毡工艺**重要的参数，本文以6 μm纤维毡为例进行分析。6 μm纤维毡在这3种温度下都有明显的烧结颈，但是在3种温度下纤维烧结毡展现了3种不同的形貌。a是6 μm纤维在1 200 ℃烧结后形成的烧结颈，上下2根垂直的纤维在相切处形成烧结颈，且烧结毡的直径大于纤维直径，但是2根纤维没有熔合的趋势；当烧结温度为1 250 ℃时，2根垂直纤维的烧结毡直径比1 200 ℃时更大，且烧结毡附近处纤维有熔合的趋势，这反映了烧结毡处形成的新晶界通过晶界扩散同时向上下2根纤维推进，且烧结毡附近纤维直径有所收缩，这可能是因为随着烧结温度的升高，金属原子沿着纤维长度方向扩散至烧结毡处，导致纤维直径收缩，而1 200 ℃的纤维烧结毡没有此现象；当烧结温度为1 300 ℃时，烧结毡附近的纤维有明显的融合，这是由于烧结温度继续升高，晶界扩散更快，烧结毡附近纤维中物质扩散到新晶粒中，从而熔合在一起，此时烧结毡处纤维也有比较明显的收缩，6 μm纤维毡在1 300 ℃时无熔断。

纤维烧结毡搭接点的焊接是通过扩散进行的。烧结初期，相互接触的纤维搭接点逐渐形成烧结毡的连接，此时搭接点是不连续的，且有大量孔隙，扩散的主要机制是表面扩散；烧结中期，烧结毡的孔隙逐渐消失，烧结毡逐渐形成晶界，此时扩散的主要机制是晶界扩散；烧结后期，烧结毡附近晶粒开始长大，此时晶粒长大体扩散是主要机制。扩散的实质是原子的热运动，温度显著影响着原子扩散速度，对于表面扩散来说，只有当烧结温度足以使纤维表面原子的热运动克服表面能垒时，才能形成烧结毡，因此纤维烧结毡应超过一定温度。同样，烧结温度影响着纤维原子晶界扩散的速度，烧结温度越高晶界扩散速度越快，纤维烧结毡速度越快；但是过高的烧结温度会使纤维出现晶粒过大、丝径收缩和过熔等缺陷，这是纤维烧结毡工艺需要避免的。
金属纤维烧结毡的烧结工艺
金属纤维烧结毡是采用直径到达微米级的金属纤维丝像无纺布那样铺棉、按照必定配比经高温真空烧结炉里烧结而成。不锈钢烧结毡能够代替金属丝网简单阻塞、简单破损的弊端，也能够代替粉末过滤产品强度差、流量小的缺点。
　　金属纤维烧结毡具有一般滤纸、滤布不能相媲美的耐温、耐压的特点，因此不锈钢金属烧结毡是理想的耐高温、高精度的过滤资料咱们出产的金属纤维烧结毡质料可以做成金属折叠熔体滤芯、金属纤维烧结毡耐高温金属滤袋等产品。不锈钢烧结滤芯是以不锈钢粉末为质料。
　　通过高温烧制而成的过滤芯，过滤精度高可达5um,渗透性好，机械强度高，适用于较高温度和有腐蚀性的环境。用于水处理、食品、石油、化工、冶金工业，防尘防尘等。性能指标：精度规模：5-100um;耐温：400℃；易清洗，可再生，强度高，可加工，可焊接，孔隙均匀，可用于物料分布，可在各种酸碱环境下正常稳定使用。
　　铜烧结滤芯：铜粉末烧结滤芯是由铜粉末，装入加工好的模具里，经高温烧制而成形。铜粉末的颗粒巨细在20-300目之间，不同直径巨细的铜粉末构成的铜滤芯孔隙巨细不一样，对应的精度在3-100微米，目数越大，精度越小。孔道纵横交错，耐高温、抗急冷急热。抗腐蚀。适用于多种酸、碱等腐蚀性介质。
金属纤维烧结毡生产工艺制造

●金属纤维滤毡的性能：85%的高孔隙率可保证滤材通过大流量，足够长的在线寿命和非常低的压力降，从而比选用其他滤材的过滤面积小。

●烧结金属纤维滤毡的多孔结构使得用户可以在机上进行在线反吹或反冲洗。

●薄膜型的滤材容易折波和焊接。烧结过程中纤维的交联处被熔焊在一起使滤材具有高强度，加之足够大的内部空间，滤材可以承受热冲击、高压力以及频繁地反向脉冲清洗。

●不同合金材质的金属纤维滤材可以被用于高温，甚至高达1000℃的高腐蚀工况，其他材质如化纤或陶瓷等非金属织物无法与之相比。

●滤材的梯度型孔结构可以达到更高的效率。作为深度型过滤时，正向安装时具有足够高的纳污能力；作为表面型过滤时，反向安装形成滤饼可以进行在线反洗。

●不绣钢和其他的合金具有热膨胀性低、不脆、易焊接、受热冲击不变形的特点，可以选择合适的合金来满足强度和苛刻的工况需求。

●在应用深度过滤时，建议以选择多层结构，以增加纳污能力。

●烧结金属纤维滤毡生产出许多形状和系列：烛芯式滤芯（折波或不折波）、碟片式滤盘。当需要高压精细熔体过滤时，用烧结有双面职称网的金属纤维滤材加工的滤盘替代滤芯过滤效果会更好。
烧结毡上料机的工艺
低硫原料配入法
烧结毡上料机气中的SO2的来源主要是铁矿石中的FeS2或FeS、燃料中的S(有机硫、FeS2或FeS)与氧反应产生的,一般认为S 生成SO2的比率可以达到85%～95%. 因此,在确定烧结原料方案时,适当地选择配入含硫低的原料,从源头实现对SO2排放量的控制,是一种简单易行有效的措施。
该法因对原料含硫要求严格,使其来源受到了一定的,烧结矿的生产成本也会随着低硫原料的价格上涨而增加。就原料短缺的现状来看, 此法难以全面推广应用。
高烟囱稀释排放
烧结毡上料机气中SO2的质量浓度一般在1000～3000 mg/m3且烟气量大,若回收在经济上投资较大,故大多数国家仍以高烟囱排放为主,如美国烟囱**高达360m.
我国包钢烧结厂采用低含硫原料、燃料,烧结烟气经200m高烟囱排放,SO2**大落地质量浓度在0. 017mg/m3以下。宝钢的烧结厂采用200 m高烟囱稀释排放。这种方法简单易行,又比较经济。从长远来看,高烟囱排放仅是一个过渡。但在当时条件下,采用高烟囱稀释排放作为控制SO2 污染的手段是正确的。
烟气脱硫法
低硫原料配入法和高烟囱排放简单易行,又较经济。但我国SO2的控制是排放浓度和排放总量双重控制,因此,为根本消除SO2污染,烟气脱硫技术在烧结厂的应用势在必行。
烟气脱硫是控制烧结烟气中SO2污染**有效的方法。世界上研发的烟气脱硫技术有200多种,进入大规模商业应用的只有10余种,我国也先后引进了不同的脱硫装置主要用于火电厂,而国内用于烧结烟气脱硫的技术进展较慢。国内仅有几个小烧结上了脱硫设施。如广钢2台24平烧结机采用双碱法工艺,临汾钢厂利用烧结烟气处理焦化废水等,因脱硫设施或多或少存在一些问题,所以运行也不正常。

纤维丝径对纤维烧结毡的影响

当烧结温度一定时，纤维丝径对纤维搭接点形貌的影响较大，本文以1 250 ℃为例进行分析。由上述分析可知，在1 250 ℃温度下，4 μm纤维在烧结颈处完全熔合在一起，6 μm纤维在烧结颈处部分熔合，8 μm纤维烧结颈未发生熔合且烧结颈直径大于纤维丝径，12 μm纤维烧结颈直径小于纤维丝径，22 μm纤维毡烧结颈直径较小，且在电镜检测烧结颈时不易发现，只在纤维某些特殊位置才能发现。另外，在同等条件下，纤维丝径越细，烧结速度越快。

纤维丝径对纤维烧结毡的影响主要有以下2个方面：1)纤维丝径越细，纤维的比表面积越大，纤维表面原子的表面能垒越低，且原子扩散距离减小，同等条件下细丝径纤维率**行表面扩散，并完成烧结的3个过程，粗丝径纤维烧结速度则较慢，甚至纤维搭接点还没有完成表面扩散；2)由于金属纤维特殊的生产工艺，细丝径的金属纤维储存了更多的形变能，当烧结进入到中后期主要发生晶界扩散和体扩散，此时形变能将作为烧结驱动力提高晶界扩散和体扩散的速度，丝径为4和6 μm纤维毡由于沿长方向的原子扩散，烧结颈附近纤维开始出现收缩的现象。

金属纤维烧结毡作为一种过滤材料，在烧结之前，其纤维随机排列，相互接触，此时纤维烧结毡还不是一个整体，纤维之间无法保持一定的孔结构；经过烧结后，纤维烧结毡就具备了一定的强度和结构。纤维搭接点的扩散焊接对纤维烧结毡的性能有着很大的影响，如纤维过熔，将影响纤维毡的平均孔径，甚至出现漏点。纤维烧结毡的状态将影响纤维毡的韧性和强度，纤维烧结毡后的晶粒大小将影响纤维烧结毡的耐蚀性能等。

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