[科普中国]-陶瓷过滤板

陶瓷过滤板又称陶瓷滤膜、陶板、陶瓷板、滤板等，是由刚玉、碳化硅等经特殊工艺制成的新型过滤介质。作为陶瓷过滤机的核心组成部件、陶瓷过滤板已经广泛应用于铁精矿、锌精矿、硫精矿、铜精矿、镍精矿、钼精矿、铅精矿、钨精矿、锰精矿、钒矿、铝精矿、金精矿、非金属精矿等矿山精矿的过滤脱水及煤炭、精细化工、造纸、制药、化纤、食品、环保等行业的固液分离。

扇形过滤介质-陶瓷过滤板基本结构陶瓷过滤板由板基、表面膜、出水口、定位座等组成。

陶瓷过滤板是陶瓷过滤机的核心组成部件，属多孔功能陶瓷新型材料，在其内部布满了纵横交错、互相贯通的毛细微孔(直径约1～10微米)，他们就是滤液(水)的通道，这一组成部分叫做板基层。陶瓷过滤板的组成成分有刚玉、碳化硅等材质。

陶瓷过滤板出水口、定位座主要成分是不锈钢或是高分子材料组成。

用途特点陶瓷过滤板是陶瓷过滤机的核心组成部件，适用于工业固液分离、物料脱水。广泛应用于矿山、煤炭、精细化工、造纸、制药、化纤、食品、环保等行业。

陶瓷过滤板主要特点如下：

1、过滤精度涵盖精滤、微滤、超滤、纳滤、反渗透；

2、机械强度高、化学性能稳定、耐磨性能好、阻力小、抗堵塞、易反冲；

3、效能高、产率高、过滤孔径均匀稳定。

表示方法例如：3平米陶瓷过滤板(3㎡/圈)表示方法；

表示：KBT-3/2-Ⅱ；

释义：KBT是陶瓷过滤板的一种代号；3是指该陶瓷过滤板是3平米陶瓷过滤板(3㎡/圈)；2是指陶瓷过滤板表面孔径代号，其单位是μm；Ⅱ是指陶瓷过滤板的改型代号1。

泡沫陶瓷过滤板基本信息名称

陶瓷过滤板由氧化铝陶瓷过滤板，碳化硅陶瓷过滤板及氧化锆陶瓷过滤板三大类组成。

性状

三维立体网络均匀骨骼结构，呈粉红色或白色块状物

特点

可有效去除铝液中大块夹杂物，并吸附微米尺寸的细小夹杂物粒子，起到提高表面质量、提高产品性能、改善显微组织的作用，提高成品率。在铝型材、铝箔、铝合金等生产领域广泛应用。

制作过程采用三维网状结构和连通气孔的有机泡沫绵作载体，将其侵入具有触变性的特殊陶瓷浆料中，并采取特殊的辊挤工艺，使陶瓷浆料均匀敷与载体的骨架上，然后经烘干固化再高温焙烧而成。

使用方法1、清洁过滤箱。

2、轻轻把过滤板放入过滤箱内，并用手压紧过滤板周围的密封衬垫，以防铝液旁流。

3、均匀预热过滤箱和过滤板，使之接近铝液温度。预热以除去水份，并有利于初始的瞬间过滤。预热可采用电或燃气加热来实施。正常情况下，约需15--30分钟。

4、浇铸时注意观察铝液压头的变化，正常起始压头是100-150㎜。当铝液开始通过时，压头会降至75--100㎜以下，随后压头会慢慢有所增加。

5、正常过滤过程中，避免敲击、振动过滤板。同时应使流槽充满铝水，避免铝水太大的扰动。

6、过滤结束后，及时取出过滤板，清洁过滤箱。

陶瓷过滤板 Q/YF103—2000 标准产品规格及型号

本标准对产品的型号，采用习惯称谓多少P来表示，英文字母P前面的数字代表产品的孔密度，且与孔隙均匀度相对应。如型号10P，即表示任意25.4mm长度上孔隙均匀度为7-13孔的泡沫陶瓷过滤产品。

铝及铝合金生产过程中常常用到178×178×50mm、230×230×50mm、305×305×50mm、381×381×50mm、432×432×50mm、508×508×50mm、584×584×50mm，共七种主要规格的泡沫陶瓷过滤板产品。需要其他规格和型号的产品，供需可双方自行协商。

尺寸及外形偏差

对于泡沫陶瓷过滤板的尺寸及外形偏差，我们主要考虑对泡沫陶瓷过滤板的使用影响较大的边长允许偏差 对角线长允许偏差 平面间隙 厚度允许偏差 倾斜角的允许偏差5个指标。

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透光率透光率是指泡沫陶瓷过滤板产品有效过滤面积。透光率越高，说明盲孔就越少，有效过滤孔（显孔）就越多，过滤效果就越好。

采用采用将待检验的泡沫陶瓷过滤板放在内置200W白炽灯泡的灯箱上，用均布5.0×5.0mm方格的正方形透明塑料板来测定过滤板大面能透光的面积，从而计算出所检验过滤板的透光率的方法来测定过滤板的透光率。本标准中将过滤板的透光率（通孔率）规定为95%以上。

孔隙率孔隙率是指过滤板产品中孔穴的总体积占过滤板产品总体积的百分数。孔隙率决定了单位体积内的泡沫陶瓷过滤板过滤能力，孔隙率越大，说明过滤板过滤流量越大，过滤能力就越强，反之亦然。

对孔隙率的测定主要有两种方法。

一种是根据阿基米德定律来求取过滤板中孔穴的体积，即向带溢流管的玻璃烧杯中注水，直至水从溢流管中流出，当水不再流出后，将待测样品全部轻轻置于水中，这时水从溢流管中流出，测出此部分的水的体积，用过滤板的物理体积减去溢流出来的水的体积，就是过滤板中孔穴的总体积。

另外一种方法是先分别测定出待测过滤板样品的真密度 和体积密度 ，然后根据下面的公式计算出样品的孔隙率 。

这两种方法各有优缺点，方法一操作过程简单方便，检测速度快，但其致命弱点是由于过滤板材料本身具有吸水性的特点，所以导致所排出的水的体积比实际的要少，从而引起所测得的数据偏小。方法二试验过程虽然比较复杂，但试验过程中排除了由于过滤板材料吸水所产生的影响，所得出的数据比较准确。

本标准中将孔隙率的指标确定为大于84%。

孔隙均匀度孔隙均匀度是用来描述过滤板产品中每25.4mm长度上实际孔穴的数量与理论要求的孔穴数量之间的差距。差距越小，说明产品质量越好，差距过大，会导致过滤板产品对杂质的截留能力降低或者对熔体的过滤速度过慢，满足不了用户的生产上的个体要求。孔隙均匀度的大小主要取决于过滤板生产所用的泡沫，泡沫的孔隙均匀度好，过滤板的孔隙均匀度就好，所以对泡沫的选择是极其重要的。

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本标准将孔隙均匀度确定为上表要求的数据

抗压强度在过滤板的运输和使用过程中，过滤板都要承受外界一定压力的冲击，所以在标准中也引入了抗压强度这个指标来作为衡量过滤板质量好坏的依据之一。抗压强度越高，说明产品越耐用，质量就越好，反之亦然。

本标准中将抗压强度这一指标确定为0.5MPa以上。

抗热震性能抗热震性能是指陶瓷过滤板对温度迅速变化所产生损伤的抵抗性能。在泡沫陶瓷过滤板的使用过程中，我们要求用户在使用前应将过滤板逐渐预热到过滤铝熔体的温度时才开始进行过滤，但由于有些用户在使用时不能很好的遵守这一规定，将过滤板放好后，未经预热就进行熔体的过滤，这样就要求过滤板具备一定的抗热震性能。抗热震性能越好，说明过滤板就越耐用，质量就越好。

对过滤板的抗热震性能的测定，我们是在中华人民共和国行业标准《耐火制品抗热震性试验方法》（YB4018-91）和中华人民共和国黑色冶金行业标准《耐火制品抗热震性能试验方法（空气急冷法）》（YB/T376.2-1995）的基础上，根据泡沫陶瓷过滤板的特点来制定的。该试验方法的基本过程是将加热炉预热至740±10℃（铝及铝合金熔体的过滤温度一般为720±10℃）保温15min后，将待测试样在迅速移入到炉膛内，并保持30min。然后打开炉门，将试样迅速移出炉膛，让其暴露在空气中自然冷却，这一过程重复5次后，观察试样是否出现断裂、破损和缺角等外观缺陷，若试样出现这些缺陷的任一种，说明产品的抗热震性能不好，反之亦然。

本标准中将经过5次热震过程不出现断裂、破损和缺角等外观缺陷的产品为抗热震性能达标的产品1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学