烧成体的制造方法及用于该方法的烧成炉技术

本发明专利技术的烧成体的制造方法包括：制备含有无机化合物、有机粘结剂和溶剂的混合物的原料制备工序，将混合物成型而获得生坯成型体的成型工序，一边将氧浓度1~5体积%的气体导入到炉主体1内一边升温，获得残留有含碳物质的成型体的第1加热工序，在第1加热工序之后，在炉主体1内不导入氧浓度1~5体积%的气体而进一步升温，获得烧成体的第2加热工序，其中，设定第1加热工序的处理条件，使得在存在氧的900℃的气氛下放置第1加热工序后的成型体时，该成型体的中心部的温度比炉主体1内的气氛的温度高20℃以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及烧成体的制造技术，更具体而言涉及用于由蜂窝形状的生坯成型体(夂' 'J 一 >成形体)制造该形状的烧成体的方法及用于该方法的烧成炉。
技术介绍
以往，蜂窝过滤器结构体作为DPF (柴油微粒过滤器，Diesel particulatefilter)用等而广为人知。该蜂窝过滤器结构体通过将用挤出机制造的生坯成型体的一部分贯通孔的一端侧用封口材料封住，同时将剩余的贯通孔的另一端侧用封口材料封住，然后将其烧成从而来制造。专利文献1中公开了用于制造陶瓷制品的连续加热炉。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特表平9-502012号公报。
技术实现思路
但是，DPF用的蜂窝过滤器结构体一般以在具有刚性的壳体中收容的状态使用。蜂窝过滤器结构体的尺寸精度低时，容易产生由于热应力等而导致在蜂窝过滤器结构体上发生龟裂等的不良情况。因此，在将生坯成型体烧成的过程中，要求尽可能不发生变形。本专利技术是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供在蜂窝形状的生坯成型体的烧成过程中能够充分抑制成型体变形，且可以制造尺寸精度高的烧成体的方法以及用于该方法的烧成炉。本专利技术人对于蜂窝形状的生坯成型体的烧成条件进行了反复深入研究，结果实验发现，在将烧成炉内升温的过程中，在达到比较高的温度条件(例如900°C)之前，即使有机物在成型体内残留，也可获得合适的烧成体，由此完成了以下的本专利技术。本专利技术提供了一种方法，其为由蜂窝形状的生坯成型体制造该形状的烧成体的方法，包括如下工序:制备含有无机化合物、有机粘结剂和溶剂的混合物的原料制备工序，将混合物成型而获得生坯成型体的成型工序，一边将氧浓度I飞体积％的气体导入到收容了生坯成型体的炉内一边升高炉内的温度，获得残留有含碳物质的成型体的第I加热工序，在第I加热工序之后，在炉内不导入氧浓度I飞体积％的气体而进一步升高炉内的温度，获得烧成体的第2加热工序，其中，设定第I加热工序的处理条件，使得在存在氧的900°C的气氛下放置第I加热工序后的成型体时，该成型体的中心部的温度比炉内的气氛的温度高20°C以上。本专利技术的成型体的制造方法包括获得残留有规定量的含碳物质(有机粘结剂或将其加热而生成的物质)的成型体的第I加热工序。在第I加热工序中，通过向炉内导入氧浓度比空气低的气体(氧浓度广5体积％)，可以防止有机粘结剂早期燃烧，在第2加热工序中，可以在即将发生无机化合物烧结之前使足以保持成型体形状的量的含碳物质残留。由此，在由生坯成型体获得烧成体的过程中，可以充分抑制成型体变形，可以制造尺寸精度高的烧成体。在上述方法中，优选的是，在炉内的气氛温度达到50(T90(TC的时刻，停止将氧浓度Γ5体积％的气体导入到炉内，结束炉内的氧浓度控制。结束第I加热工序的炉内气氛的温度可以设定在50(T90(TC的范围内。在第2加热工序中，只要存在用于使成型体内残留的含碳物质燃烧的氧即可，可以不特别地控制炉内的氧浓度。本专利技术提供了一种烧成炉，其包括:收容成型体的炉主体,将炉主体内的气氛加热的第I加热装置，将包含含碳物质的气体加热而使该物质燃烧的第2加热装置，连通炉主体的气体出口与第2加热装置的第I配管，连通第2加热装置与炉主体的气体出口的第2配管，根据炉主体内的气体中包含的含碳物质的量，控制通过第I配管供给到第2加热装置的气体的流量的装置。上述烧成炉可以通过第I配管和第2配管使炉主体内的气体循环。可以在通过第I和第2配管构成的循环路径的中途配设第2加热装置。由于具备这种循环路径，通过第2加热装置，将从炉主体排出的气体中包含的含碳物质燃烧。由此，该气体中所包含的氧被消耗，可以使氧浓度下降至1飞体积％的范围，可以通过第2配管将该气体返送到炉主体内。根据上述燃烧炉，通 过第2配管，将第2加热装置中获得的氧浓度比空气低的气体(氧浓度I飞体积％)返送到炉主体内，由此可以防止有机粘结剂早期燃烧，可以在即将发生无机化合物烧结之前使足以保持成型体形状的量的含碳物质残留。由此，在将生坯成型体烧成的过程中可以充分抑制成型体变形，可以制造尺寸精度高的烧成体。需要说明的是，例如，通过调节经由第I配管供给到第2加热装置的气体的流量，可以调整通过第2配管返送到炉主体中的气体的氧浓度。上述燃烧炉优选进一步包括测定炉主体内的气体中所包含的含碳物质的量的装置。通过采用所述装置，即使在改变形成生坯成型体的原料的组成的情况下，也能充分正确地把握应供给第2加热装置的气体的流量。专利技术效果 根据本专利技术，在将蜂窝形状的生坯成型体烧成的过程中，可以充分抑制成型体变形，可以制造尺寸精度高的烧成体。附图说明图1(a)为表示蜂窝结构体用生坯成型体的一例的立体图，(b)为生坯成型体的部分放大图。图2为表示本专利技术的烧成炉的合适的实施方式的构成图。图3为表示将炉内的气氛温度升温至900°C之后，在900°C下保持一定时间，之后进行降温时的成型体的中心部的温度变化的图。具体实施例方式以下一边参照附图一边详细说明本专利技术的合适的实施方式。<生坯成型品> 图1所示的生坯成型体70是通过将原料组合物挤出成型而获得的。如图1 (a)所示，生坯成型体70是多个贯通孔70a大致平行地配置的圆柱体。贯通孔70a的截面形状如图1(b)所示为正方形。这些多个贯通孔70a在生坯成型体70中从端面来看为正方形配置，即，贯通孔70a的中心轴以分别位于正方形的顶点的方式配置。贯通孔70a的截面的正方形的尺寸例如可以设定为边长0.8^2.5_。将贯通孔70a的一端适当封孔之后，将生坯成型体70在规定的温度下烧成，由此制造蜂窝结构体。对生坯成型体70的贯通孔70a延伸方向的长度没有特别限制，例如可以设定为4(T350mm。另外，对生坯成型体70的外径也没有特别限制，例如可以设定为10(T320mm。对形成生坯成型体70的原料组合物没有特别限制，在制造DPF用的蜂窝结构体时，包含作为陶瓷原料的无机化合物源粉末、和甲基纤维素等有机粘结剂以及根据需要添加的添加剂。从蜂窝结构体的耐高温性的观点考虑，作为合适的陶瓷材料，可列举出氧化铝、硅石、莫来石、堇青石、玻璃、钛酸铝等氧化物、碳化硅、氮化硅等。其中，钛酸铝可以进一步包含镁和/或硅。例如，在制造钛酸铝的生坯成型体时，无机化合物源粉末可以含有a-氧化铝粉等铝源粉末和锐钛矿型、金红石型的氧化钛粉末等钛源粉末，根据需要，可以进一步含有氧化镁粉末、镁氧尖晶石粉末等镁源粉末和/或氧化硅粉末、玻璃料等硅源粉末。作为有机粘结剂，可列举出甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠等纤维素类；聚乙烯醇等醇类；木质素磺酸盐。作为添加物，例如可列举出造孔剂、润滑剂以及增塑齐IJ、分散齐IJ、溶剂。作为造孔剂，可列举出石墨等碳材料；聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等树脂类；淀粉、坚果壳、核桃壳、玉米等植物材料；冰；以及干冰等。作为润滑剂和增塑剂，可列举出甘油等醇类；辛酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、油酸、硬脂酸等高级脂肪酸；硬脂酸铝等硬脂酸金属盐、聚氧化亚烷基烷基醚等。作为分散剂，例如，可列举出硝酸、盐酸、硫酸等无机酸；草酸、柠檬酸、醋酸、苹果酸、乳酸等有机酸；甲醇、乙醇、丙醇等醇类；聚羧酸铵等表面活性剂等。作为溶剂，例如，可以使用甲醇、乙醇、丁醇、丙醇等醇类；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.29 JP 2010-2441051.方法，其为由蜂窝形状的生坯成型体制造该形状的烧成体的方法，包括如下工序: 制备含有无机化合物、有机粘结剂和溶剂的混合物的原料制备工序， 将所述混合物成型而获得所述生坯成型体的成型工序， 一边将氧浓度I飞体积％的气体导入到收容了所述生坯成型体的炉内，一边升高所述炉内的温度，获得残留有含碳物质的成型体的第I加热工序， 在所述第I加热工序之后，在所述炉内不导入氧浓度I飞体积％的气体而进一步升高所述炉内的温度，获得烧成体的第2加热工序， 其中，设定所述第I加热工序的处理条件，使得在存在氧的900°C的气氛下放置所述第I加热工序后的所述成型体时,该成型体的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：山西修，铃木敬一郎，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：
国别省市：