一种壁流式蜂窝陶瓷过滤体制造技术

壁流式蜂窝陶瓷过滤体，采用堇青石质蜂窝陶瓷材质与专用造孔剂相结合，过滤体坯料的原料的成分、质量份和粒径如下：高岭土３５～４５份、平均粒径≤５μｍ；滑石２０～３０份、平均粒径为１５μｍ；α－氧化铝４～９份、平均粒径≤２μｍ；碳颗粒或／与有机高分子颗粒构成的造孔剂５～１５份、平均粒径为１０～２０μｍ；粘结剂３～７份；将上述成分和水２０～３０份经均匀混合制备坯料；真空脱气练制２～３次后完成向塑性泥料转变，塑性泥料陈腐２４±８ｈ后通过挤压机的模具挤出，模具孔密度为１００～２５０孔／平方英寸；泥料挤出后切割成一定长度的湿坯体，经微波干燥后得到干坯体，再对干坯体交叉堵孔、干燥，最后经烧成工序制成产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于捕集柴油机尾气微粒的壁流式蜂窝陶瓷过滤体。
技术介绍
壁流式蜂窝陶瓷过滤体是目前最常用的柴油机颗粒捕集器(简称DPF)，其原理为采 用过滤体孔道的进口与相邻出口前后交替封堵技术，使排气从壁面穿过而达到过滤颗粒 的目的(工作原理见图2)，过滤效率可以超过90%。柴油机尾气中含有大量微粒，其 粒径小、重量轻，能长时间悬浮在大气中，容易被人体吸人并沉积在肺泡中，是城镇的 一个重要的污染源。但由于柴油车经济、动力强、性能好、寿命长，因此柴油车已作为 国内外未来重点发展的交通工具。为了提高柴油车环的保性能，国内外有关壁流式蜂窝 陶瓷过滤体的研发以开展了不少工作。CN2460187公开了一种壁流式蜂窝陶瓷过滤体对气体进行过滤，陶瓷体轴向有平行 的蜂窝孔道，相邻的蜂窝孔道两端交替堵孔，在蜂窝孔道的蜂窝壁上均布微孔，蜂窝孔 道为14 18孔/平方厘米，蜂窝壁厚度0.31 0.5mm，微孔的孔隙率大于35%。污染气 体通过蜂窝孔道蜂窝壁上的微孔才能排放出去，过滤效率可达到98%以上，改变微孔的 大小则直接影响过滤效果及捕集量，抗压强度达到1.4千克/平方厘米，是对污染气体进 行过滤的极佳产品。CN101116831公开了一种用于捕集柴油机尾气微粒的壁流式蜂窝陶瓷载体泥坯的 堵孔方法。用薄膜包住壁流式蜂窝陶瓷载体坯的两个截面，并且在与两截面孔相对的薄 膜上交叉开孔且两截面上的薄膜孔互不导通，用挤压的方式将堵孔泥料挤入与两截面薄 膜孔相对的壁流式蜂窝陶瓷载体坯的孔内，放置12 36小时后，放入微波炉里进行微波 烘干，将堵孔料中的水分烘干。优点壁流式蜂窝陶瓷载体截面微孔交叉封堵方法及封 堵配方构成，不仅从根本上实现了壁流式蜂窝陶瓷载体对柴油机尾气微粒的捕集，而且 解决了壁流式蜂窝陶瓷载体截面微孔与封堵泥料的有效亲合，确保了被封堵的微孔密封。CN101117288公开了一种用于捕集柴油机尾气微粒的壁流式蜂窝陶瓷载体坯配料及 拌泥的方法。①拌匀纯碳化硅和甲基纤维素混合粉末，将纯碳化硅和甲基纤维素倒入搅 拌机里面后进行搅拌，使碳化硅粉末和甲基纤维素粉末能混合均匀；②搅拌纯碳化硅和 甲基纤维素混合粉数分钟，将面粉和水混合的面粉水溶液拌匀后边搅拌边倒入搅拌机里 面，待全部的面粉水溶液倒入搅拌机后搅拌且使泥料充分拌匀；③在拌好的泥料中加入 桐油，搅拌数分钟后，泥料有黏性、容易黏结在一起时，泥料拌好，将泥料放到一个容 器里装起来，将其密封起来，确保泥料中的水分不会蒸发掉，陈腐时间为若天。CN101117289公开了一种用于捕集柴油机尾气微粒的壁流式蜂窝陶瓷载体坯的成形 方法。拌匀纯碳化硅和甲基纤维素混合粉末，将纯碳化硅和重量为甲基纤维素倒入搅拌 机里面后进行搅拌，使碳化硅粉末和甲基纤维素粉末能混合均匀；将面粉和水混合的面粉水溶液拌匀后边搅拌边倒入搅拌机里面且使泥料充分拌匀；在拌好的泥料中加入桐油 且搅拌数分钟，使泥料有黏性、容易黏结在一起且将泥料放到一个容器里装起来，将其 密封起来，确保泥料中的水分不会蒸发掉，陈腐1天；然后炼泥、挤出成形后用微波炉 烘干，最后堵孔烘干、干燥、烧制即得。CN101117291公开了一种用于捕集柴油机尾气微粒的壁流式蜂窝陶瓷载体泥坯的堵 孔方法。用薄膜包住壁流式蜂窝陶瓷载体坯的两个截面，并且在与两截面孔相对的薄膜 上交叉开孔且两截面上的薄膜孔互不导通，用挤压的方式将堵孔泥料挤入与两截面薄膜 孔相对的壁流式蜂窝陶瓷载体坯的孔内，放置12 36小时后，放入微波炉里进行微波烘 干，将堵孔料中的水分烘干。优点壁流式蜂窝陶瓷载体截面微孔交叉封堵方法及封堵 配方构成，不仅从根本上实现了壁流式蜂窝陶瓷载体对柴油机尾气微粒的捕集，而且解 决了壁流式蜂窝陶瓷载体截面微孔与封堵泥料的有效亲合，确保了被封堵的微孔密封。CN2805886公开了一种用壁流式蜂窝陶瓷作为过滤体对气体中所含固体颗粒进行脱 除的除尘装置，它包括壳体K进气管道4、排气管道5、反吹管道8、收尘箱17、以及 必要的防爆装置，其特征是在壳体l内自下而上设有至少二层蜂窝孔道轴向垂直安装的 陶瓷过滤体组件2，在层与层之问设有倾斜的落灰板6。它既可以大量处理含粉尘气体， 又具有良好的反冲洗效果，并解决了粉尘收集的难题。该装置可广泛应用于钢铁冶炼， 磨料、水泥等行业中的粉尘回收与治理，尤其适用于对高温烟气的净化。但现有壁流式蜂窝陶瓷热膨胀系数较大、机械强度需要提高、尤其是用于大尺寸的 壁流式蜂窝陶瓷要求更高，壁流式蜂窝陶瓷过滤体有改进的必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种壁流式蜂窝陶瓷过滤体，尤其是一种通过采用堇青石质(2MgO2Al20y5Si02)蜂窝陶瓷材质制作的壁流式蜂窝陶瓷过滤体及制备方法，使之具 有孔隙率高、产生的气孔均匀、良好的微孔分布和碳烟过滤率高等特点，同时也能保持 堇青石蜂质窝陶瓷的热膨胀系数小、机械强度大、价格低廉等优点，为提高柴油车环的 保性能提供一种性能理想的壁流式蜂窝陶瓷过滤体，尤其是大尺寸的壁流式蜂窝陶瓷过 滤体。本专利技术的目的是这样实现的壁流式蜂窝陶瓷过滤体，特征是采用堇青石质 (2MgO2Al20y5Si02)蜂窝陶瓷材质与专用造孔剂相结合，其原料的成分、质量份和粒 径如下高岭土 ( A1203 2Si02 2H20 ) 35 45份、平均粒径《m ;滑石 (3Mg0 4Si02 H20) 20 30份、平均粒径为15nm; a-氧化铝4 9份、平均粒径《 2pm;碳颗粒或/与有机高分子颗粒构成的造孔剂5 15份、平均粒径为10 20pm;粘 结剂3 7份；将上述成分和水20 30份经均匀混合制备坯料；坯料真空脱气练制2 3 次(真空度为0.09MPa以下)后完成向塑性泥料转变，塑性泥料在陈腐24±8h后通过挤 压机的模具挤出，模具孔密度为100 250孔/平方英寸；泥料挤出后切割成一定长度的 湿坯体，经微波干燥后得到干坯体，对干坯体的交叉堵孔、干燥、干坯体的修边和植皮、 最后经烧成工序制成。粘结剂为羟基甲基纤维素、羧乙基纤维素、羧甲基淀粉或羧乙基淀粉。本专利技术另添加石英砂(Si02) 3 5份(重量份)可有效增大微孔孔径1 2ura，过 滤黑烟的效果更好。造孔剂采用碳颗粒/有机高分子颗粒配制成专用造孔剂，该造孔剂经 高温烧成后消失，能使蜂窝陶瓷内壁形成大小、分布适度的微孔，实现对烟尘过滤。对干坯体的交叉堵孔工艺如下用薄膜粘贴于干坯体两端的截面上，使蜂窝陶瓷孔 道的出口封闭；接着用多根细电热棒组成的开孔器分别在两端的截面薄膜上交替开孔， 使同一孔道的一端打通，另一端仍封闭，孔与孔间互不导通；然后将上述(不加造孔剂的成分)高岭土35 45份、平均粒径《5nm，滑石20 30份、平均粒径为15pm，氧 化铝4 9份、平均粒径《2(im，粘结剂(羟基甲基或乙基纤维素、羧甲基或乙基淀粉) 3 7份，水20 30份经均匀混合后制备成塑性泥料饼(直径略大于坯体截面、厚度为5 12mm)，平铺在坯体两端的截面上；在挤压机作用下泥料被压入开孔内，堵孔层厚度为 3 9mm，微波干燥。干坯体的修边和植皮工艺如下将交叉堵孔的干坯体用专用车床剥除外圈层1.4 1.6mm后，清除外壁粉末，在坯体外壁刷涂一层粘结本文档来自技高网...

【技术保护点】
壁流式蜂窝陶瓷过滤体，其特征是采用堇青石质（２ＭｇＯ.２Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］.５ＳｉＯ↓［２］）蜂窝陶瓷材质与专用造孔剂相结合，过滤体坯料的原料的成分、质量份和粒径如下：高岭土（Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］.２ＳｉＯ↓［２］.２Ｈ↓［２］Ｏ）３５～４５份、平均粒径≤５μｍ；滑石（３ＭｇＯ.４ＳｉＯ↓［２］.Ｈ↓［２］Ｏ）２０～３０份、平均粒径为１５μｍ；α－氧化铝４～９份、平均粒径≤２μｍ；碳颗粒或／与有机高分子颗粒构成的造孔剂５～１５份、平均粒径为１０～２０μｍ；粘结剂３～７份；将上述成分和水２０～３０份经均匀混合制备坯料；坯料在真空度为０．０９ＭＰａ以下真空进行脱气练制２～３次后完成向塑性泥料转变，塑性泥料陈腐２４±８ｈ后通过挤压机的模具挤出，模具孔密度为１００～２５０孔／平方英寸；泥料挤出后切割成一定长度的湿坯体，经微波干燥后得到干坯体，再对干坯体交叉堵孔、干燥，最后经烧成工序制成产品。

【技术特征摘要】
1、壁流式蜂窝陶瓷过滤体，其特征是采用堇青石质(2MgO·2Al2O3·5SiO2)蜂窝陶瓷材质与专用造孔剂相结合，过滤体坯料的原料的成分、质量份和粒径如下高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)35～45份、平均粒径≤5μm；滑石(3MgO·4SiO2·H2O)20～30份、平均粒径为15μm；α-氧化铝4～9份、平均粒径≤2μm；碳颗粒或/与有机高分子颗粒构成的造孔剂5～15份、平均粒径为10～20μm；粘结剂3～7份；将上述成分和水20～30份经均匀混合制备坯料；坯料在真空度为0.09MPa以下真空进行脱气练制2～3次后完成向塑性泥料转变，塑性泥料陈腐24±8h后通过挤压机的模具挤出，模具孔密度为100～250孔/平方英寸；泥料挤出后切割成一定长度的湿坯体，经微波干燥后得到干坯体，再对干坯体交叉堵孔、干燥，最后经烧成工序制成产品。2、 根据权利要求1所述的壁流式蜂窝陶瓷过滤体，其特征是另添加石英砂(Si02) 3 5份。3、 根据权利要求1所述的壁流式蜂窝陶瓷过滤体的制备方法，其特征是过滤体坯料 经真空脱气练制、完成向塑性泥料转变、陈腐24土8h后遇过挤压机的模具挤出，模具孔 密度为100 250孔/平方英寸；泥料挤出后切割成一定长度的湿坯体，经微波干燥后得 到干坯体，再对干坯体交叉堵孔、干燥、植皮和修边，最后经烧成工序制成产品；烧成 工艺为窑炉起始压力为0. 03Mpa以下，以6 12°C/h升温至300...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德双，谷昌军，孔秋明，李建国，郑南，孔令仁，
申请(专利权)人：江苏高淳陶瓷股份有限公司，南京柯瑞特种陶瓷股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]