[發(fā)明專利]燒成體的制造方法及用于該方法的燒成爐

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180052522.0
• 申請(qǐng)日: 2011-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN103180269A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山西修;鈴木敬一郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C04B35/64
• 分類號(hào): C04B35/64;C04B35/638;F27B5/14;F27B5/16;F27D17/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡曉菡;孟慧嵐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燒成體的制造技術(shù)，更具體而言涉及用于由蜂窩形狀的生坯成型體（グリーン成形體）制造該形狀的燒成體的方法及用于該方法的燒成爐。

背景技術(shù)

以往，蜂窩過濾器結(jié)構(gòu)體作為DPF（柴油微粒過濾器，Diesel?particulate?filter）用等而廣為人知。該蜂窩過濾器結(jié)構(gòu)體通過將用擠出機(jī)制造的生坯成型體的一部分貫通孔的一端側(cè)用封口材料封住，同時(shí)將剩余的貫通孔的另一端側(cè)用封口材料封住，然后將其燒成從而來制造。專利文獻(xiàn)1中公開了用于制造陶瓷制品的連續(xù)加熱爐。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特表平9-502012號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

但是，DPF用的蜂窩過濾器結(jié)構(gòu)體一般以在具有剛性的殼體中收容的狀態(tài)使用。蜂窩過濾器結(jié)構(gòu)體的尺寸精度低時(shí)，容易產(chǎn)生由于熱應(yīng)力等而導(dǎo)致在蜂窩過濾器結(jié)構(gòu)體上發(fā)生龜裂等的不良情況。因此，在將生坯成型體燒成的過程中，要求盡可能不發(fā)生變形。

本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的是提供在蜂窩形狀的生坯成型體的燒成過程中能夠充分抑制成型體變形，且可以制造尺寸精度高的燒成體的方法以及用于該方法的燒成爐。

本發(fā)明人對(duì)于蜂窩形狀的生坯成型體的燒成條件進(jìn)行了反復(fù)深入研究，結(jié)果實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在將燒成爐內(nèi)升溫的過程中，在達(dá)到比較高的溫度條件（例如900℃）之前，即使有機(jī)物在成型體內(nèi)殘留，也可獲得合適的燒成體，由此完成了以下的本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種方法，其為由蜂窩形狀的生坯成型體制造該形狀的燒成體的方法，包括如下工序：制備含有無機(jī)化合物、有機(jī)粘結(jié)劑和溶劑的混合物的原料制備工序，將混合物成型而獲得生坯成型體的成型工序，一邊將氧濃度1~5體積%的氣體導(dǎo)入到收容了生坯成型體的爐內(nèi)一邊升高爐內(nèi)的溫度，獲得殘留有含碳物質(zhì)的成型體的第1加熱工序，在第1加熱工序之后，在爐內(nèi)不導(dǎo)入氧濃度1~5體積%的氣體而進(jìn)一步升高爐內(nèi)的溫度，獲得燒成體的第2加熱工序，其中，設(shè)定第1加熱工序的處理?xiàng)l件，使得在存在氧的900℃的氣氛下放置第1加熱工序后的成型體時(shí)，該成型體的中心部的溫度比爐內(nèi)的氣氛的溫度高20℃以上。

本發(fā)明的成型體的制造方法包括獲得殘留有規(guī)定量的含碳物質(zhì)（有機(jī)粘結(jié)劑或?qū)⑵浼訜岫傻奈镔|(zhì)）的成型體的第1加熱工序。在第1加熱工序中，通過向爐內(nèi)導(dǎo)入氧濃度比空氣低的氣體（氧濃度1~5體積%），可以防止有機(jī)粘結(jié)劑早期燃燒，在第2加熱工序中，可以在即將發(fā)生無機(jī)化合物燒結(jié)之前使足以保持成型體形狀的量的含碳物質(zhì)殘留。由此，在由生坯成型體獲得燒成體的過程中，可以充分抑制成型體變形，可以制造尺寸精度高的燒成體。

在上述方法中，優(yōu)選的是，在爐內(nèi)的氣氛溫度達(dá)到500~900℃的時(shí)刻，停止將氧濃度1~5體積%的氣體導(dǎo)入到爐內(nèi)，結(jié)束爐內(nèi)的氧濃度控制。結(jié)束第1加熱工序的爐內(nèi)氣氛的溫度可以設(shè)定在500~900℃的范圍內(nèi)。在第2加熱工序中，只要存在用于使成型體內(nèi)殘留的含碳物質(zhì)燃燒的氧即可，可以不特別地控制爐內(nèi)的氧濃度。

本發(fā)明提供了一種燒成爐，其包括：收容成型體的爐主體，將爐主體內(nèi)的氣氛加熱的第1加熱裝置，將包含含碳物質(zhì)的氣體加熱而使該物質(zhì)燃燒的第2加熱裝置，連通爐主體的氣體出口與第2加熱裝置的第1配管，連通第2加熱裝置與爐主體的氣體出口的第2配管，根據(jù)爐主體內(nèi)的氣體中包含的含碳物質(zhì)的量，控制通過第1配管供給到第2加熱裝置的氣體的流量的裝置。

上述燒成爐可以通過第1配管和第2配管使?fàn)t主體內(nèi)的氣體循環(huán)?？梢栽谕ㄟ^第1和第2配管構(gòu)成的循環(huán)路徑的中途配設(shè)第2加熱裝置。由于具備這種循環(huán)路徑，通過第2加熱裝置，將從爐主體排出的氣體中包含的含碳物質(zhì)燃燒。由此，該氣體中所包含的氧被消耗，可以使氧濃度下降至1~5體積%的范圍，可以通過第2配管將該氣體返送到爐主體內(nèi)。

根據(jù)上述燃燒爐，通過第2配管，將第2加熱裝置中獲得的氧濃度比空氣低的氣體（氧濃度1~5體積%）返送到爐主體內(nèi)，由此可以防止有機(jī)粘結(jié)劑早期燃燒，可以在即將發(fā)生無機(jī)化合物燒結(jié)之前使足以保持成型體形狀的量的含碳物質(zhì)殘留。由此，在將生坯成型體燒成的過程中可以充分抑制成型體變形，可以制造尺寸精度高的燒成體。需要說明的是，例如，通過調(diào)節(jié)經(jīng)由第1配管供給到第2加熱裝置的氣體的流量，可以調(diào)整通過第2配管返送到爐主體中的氣體的氧濃度。

上述燃燒爐優(yōu)選進(jìn)一步包括測(cè)定爐主體內(nèi)的氣體中所包含的含碳物質(zhì)的量的裝置。通過采用所述裝置，即使在改變形成生坯成型體的原料的組成的情況下，也能充分正確地把握應(yīng)供給第2加熱裝置的氣體的流量。

發(fā)明效果