專利名稱：在窯內(nèi)燒制陶瓷蜂窩體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在窯內(nèi)燒制生坯陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的方法。
背景技術(shù)：
為了努力減少大氣污染，許多國家對內(nèi)燃機產(chǎn)生的排放到大氣中的廢氣的組成制 定了越來越嚴格的限制。一種減少或盡可能減少排放到環(huán)境中的廢氣中所含顆粒物質(zhì)的方 法是將蜂窩體設(shè)置在與發(fā)動機相連的排氣系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭示了一種通過一定方式對陶瓷或形成陶瓷的生陶器蜂窩結(jié)構(gòu)進行燒制 的方法，所述燒制方式能夠減小最終蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂紋密度，例如通過提供隧道窯來燒制 陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體，并以一種方式將蜂窩體輸送通過窯，所述方式能夠減小生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體 的內(nèi)部和外部之間的熱梯度，從而能夠制得具有較少裂紋的陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體。在一個方面，本發(fā)明揭示了一種制造蜂窩體的方法，該方法包括將第一亞組和 第二亞組的蜂窩體置于隧道窯內(nèi)，同時將其輸送通過所述隧道窯，所述第一亞組和第二亞 組的蜂窩體設(shè)置在多個運載裝置上，所述運載裝置包括承載第一亞組蜂窩體的第一組運載 裝置，以及承載第二亞組蜂窩體的第二組運載裝置，其中，所述蜂窩體在窯內(nèi)經(jīng)歷多個加熱 區(qū)，所述第一亞組的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度大于第二亞組的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度， 窯內(nèi)少于60%的蜂窩體屬于第二類。較佳的是，窯內(nèi)順序設(shè)置的運載裝置中少于45%的運 載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。較佳的是，窯內(nèi)順序設(shè)置的運載裝置中少于30%的運 載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。較佳的是，窯內(nèi)順序設(shè)置的運載裝置中少于15%的運 載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。在一些實施方式中，所述多個運載裝置包括超過7個 運載裝置，對于每7個順序設(shè)置的運載裝置，相鄰設(shè)置的承載第二類蜂窩體的運載裝置不 超過兩個。在一些實施方式中，所述多個運載裝置包括超過7個運載裝置，對于每7個順序 設(shè)置的運載裝置，相鄰設(shè)置的承載至少一個第二類蜂窩體的運載裝置不超過一個。在一些 實施方式中，所述多個運載裝置包括超過7個運載裝置，所述多個順序設(shè)置的運載裝置中 承載至少一個第二類蜂窩體的運載裝置不超過7個。在一些實施方式中，所述多個運載裝 置中的至少一個承載超過一個蜂窩體。在一些實施方式中，所述多個運載裝置中的每一個 承載超過一個蜂窩體。在一些實施方式中，所述多個運載裝置包括超過30個運載裝置。在 一些實施方式中，所述隧道窯包括超過30個加熱區(qū)。在一些實施方式中，所述運載裝置的 數(shù)量基本等于加熱區(qū)的數(shù)量。在一些實施方式中，運載裝置的數(shù)量大于加熱區(qū)的數(shù)量，而在 其它的實施方式中，運載裝置的數(shù)量小于加熱區(qū)的數(shù)量。較佳的是，在將各蜂窩體傳送通過窯的時候，從各蜂窩體除去水分。在一些實施方式中，各蜂窩體外表面與中心區(qū)域之間的溫度差絕對值不超過約15°C。在另一個方面，本發(fā)明揭示了一種制造蜂窩體的方法，該方法包括將第一亞組 和第二亞組的蜂窩體置于隧道窯內(nèi)，同時輸送所述第一亞組和第二亞組的蜂窩體通過隧道 窯，其中，所述蜂窩體在窯內(nèi)經(jīng)歷多個加熱區(qū)，第一亞組中的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度大于 或等于0. 10毫米，第二亞組中的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度小于或等于0. 08毫米，蜂窩體在 以順序設(shè)置在窯內(nèi)的運載裝置上輸送，至少一個承載第二亞組的蜂窩體的運載裝置介于至 少兩個僅承載第一亞組的蜂窩體的運載裝置之間，窯內(nèi)少于60%的蜂窩體來自第二亞組。另一方面，本發(fā)明揭示了一種用來制造陶瓷蜂窩體結(jié)構(gòu)體的方法，該方法包括提 供限定燒制隧道的窯，提供適合于支承生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的至少一個運載裝置，提供至少一 個第一類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包括由大量相交的壁限定的多個孔，所述壁的壁厚 度等于或大于0. 10毫米(4密耳)，提供至少一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包括 由大量相交的壁限定的多個孔，所述壁的厚度等于或小于0.08毫米(3密耳)。所述方法 還包括將所述至少一個第一類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體和至少一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體置 于至少一個運載裝置上，將所述至少一個運載裝置輸送到燒制隧道中，其中，所述至少一個 第一類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體和至少一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體都同時置于燒制隧道內(nèi)。所 述方法還優(yōu)選包括將所述至少一個第一類的生坯結(jié)構(gòu)體燒制成至少一個第一類的陶瓷蜂 窩結(jié)構(gòu)體，將所述至少一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體燒制成至少一個第二類的陶瓷蜂窩結(jié) 構(gòu)體。在一些實施方式中，所述制造陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的方法還包括以下步驟提供多個第一 生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，其各自具有外表面、中心區(qū)域、第一端部、第二端部、以及在第一端部和第 二端部之間延伸的多條通道，其中，所述多條通道的孔密度約為600-1200個孔/平方英寸。 所述方法還包括在燒制氣氛中，在大約800-1000°C的溫度下，將所述多個第一生坯蜂窩結(jié) 構(gòu)體燒制一段少于或等于5小時的時間，其中，所述生坯蜂窩結(jié)構(gòu)的外表面與中心區(qū)域之 間的Δ T的絕對值約小于或等于15°C。所述方法還包括將所述多個第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體燒 結(jié)，以制得多個裂紋密度約小于或等于2%的燒結(jié)的蜂窩結(jié)構(gòu)體。所述方法還包括提供多個 第二生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體各自包括第一端部、第二端部、在第一端部和第二端部之 間延伸的多條通道，其中，所述多條通道的孔密度約為200-600個孔/平方英寸，在燒制氣 氛中，在大約800-1000°C的溫度范圍內(nèi)，對所述多個第二生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體進行燒制，所述對 多個第二生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的燒制是與多個第一生坯結(jié)構(gòu)體相間斷的。


圖1是用來制造蜂窩結(jié)構(gòu)體的方法的流程圖；圖2是可以用于本發(fā)明揭示的制造方法的隧道窯的側(cè)面示意圖。
具體實施例方式應(yīng)理解本發(fā)明可以設(shè)想各種可選擇的取向和步驟順序，除非有清楚的相反的說 明。還應(yīng)理解，在附圖中示出并在以下說明書中描述的具體裝置和方法是對所附權(quán)利要求 書中定義的本發(fā)明的概念的示例實施方式。在此，不應(yīng)認為與本文揭示的實施方式相關(guān)的 具體尺寸和其他物理特性是限制性的，除非權(quán)利要求書另有清楚的陳述。
蜂窩形狀的陶瓷產(chǎn)品，或者陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)，即多孔陶瓷體可以用陶瓷生坯體制備， 所述生坯體可以通過以下方式形成將陶瓷材料與水和各種含碳材料(包括擠出助劑和成 形助劑)混合，形成塑化配料，通過對塑化配料進行擠出，將主體成形為蜂窩形狀的陶瓷生 坯體，最后在燒制爐內(nèi)對蜂窩形狀的陶瓷生坯體進行燒制。蜂窩結(jié)構(gòu)的制造可以包括以下 步驟對用來形成蜂窩結(jié)構(gòu)的壁的陶瓷水溶液進行配料混合28(圖1)，通過模頭組(die set)對所述陶瓷水溶液進行擠出30，從而形成生陶器蜂窩結(jié)構(gòu)，將所述生陶器蜂窩結(jié)構(gòu)切 割32成特定的長度，對生陶器蜂窩結(jié)構(gòu)進行燒制34以形成變硬的蜂窩結(jié)構(gòu)，對變硬的蜂窩 結(jié)構(gòu)進行切割36以提供加工的端面，除去在切割過程36中產(chǎn)生的粉塵38。一種廣泛采用的形成蜂窩結(jié)構(gòu)的方法包括擠出?？梢杂糜诜涓C結(jié)構(gòu)成形的擠出助 劑和成形助劑包括有機粘合劑、增塑劑和潤滑劑，例如甲基纖維素，羧甲基纖維素，聚乙烯 醇，堿金屬硬脂酸鹽等。另外，在配料中可以包含其它的含碳材料，例如石墨，作為成孔劑。含碳材料的釋放或分解是氧化反應(yīng)或放熱反應(yīng)，會在燒制過程中放出大量的熱 量。最初放熱反應(yīng)會在外壁15或部件的外部部分發(fā)生，產(chǎn)生初始溫差，從而使得陶瓷體的 外部部分比內(nèi)部部分(例如蜂窩結(jié)構(gòu)的芯)更熱；然后外皮或外部部分的放熱反應(yīng)停止， 放熱反應(yīng)區(qū)域移到陶器的內(nèi)部。因為常規(guī)的基材是由陶瓷材料，例如堇青石構(gòu)成的，這些材 料是良好的絕熱體，而且基材具有多孔結(jié)構(gòu)，包括大量的通道，因此無論是采用熱傳導(dǎo)或?qū)?流都難以有效地從陶瓷體除去熱量。另外，因為大量的多孔結(jié)構(gòu)，存在相當大的表面積，促 進了粘合劑與燒制氣氛中的氧氣反應(yīng)，由此加劇了該內(nèi)部放熱作用。因此，在含碳材料釋放 過程中，陶瓷體具有正的溫差或負的溫差，即陶瓷體芯的溫度會高于或低于陶瓷體表面處 或表面附近的溫度。對于有機粘合劑等之類的含碳材料，放熱反應(yīng)在100-600°C發(fā)生，當陶 瓷體包含例如石墨的時候，放熱反應(yīng)在500-1000°C的溫度范圍發(fā)生，這些放熱反應(yīng)造成部 件內(nèi)部和外部之間很大的溫差。這種部件的溫差會在陶瓷體內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，會導(dǎo)致部件開裂。 對于大的多孔陶瓷部件或者包含大量有機材料的部件，這種現(xiàn)象尤其嚴重。本發(fā)明揭示了一種在窯設(shè)備中燒制陶瓷蜂窩體的方法，在一些實施方式中，該方 法能夠顯著減少與蜂窩體在窯內(nèi)燒制的時候外部部分和內(nèi)部部分之間的較大溫差有關(guān)的 結(jié)構(gòu)裂紋。圖2是說明可以使用的隧道窯的一個實施方式的縱向示意圖。如圖所示，所述 隧道窯100可以包括連廊區(qū)102，包含多種燒制氣氛的燒制隧道103，所述燒制隧道103包 括位于連廊區(qū)102下游的粘土水分釋放區(qū)104，位于所述粘土水分釋放區(qū)104下游的滑石水 分釋放區(qū)106，以及位于所述滑石水分釋放區(qū)106下游的燒結(jié)區(qū)108。圖2的窯100的燒制 優(yōu)選分成多個燒制區(qū)，通過多個加熱器(圖中未顯示)，例如一系列能夠?qū)ι魈沾煞涓C結(jié) 構(gòu)體進行燒制的燃燒器，對燒制區(qū)進行加熱。多個陶瓷蜂窩體放置在用于運載裝置100的 多部窯車上，所述運載裝置適于如下文所述將待燒制的材料輸送通過窯100。在一些實施方式中，粘土水分釋放區(qū)104保持在500-650°C，包括粘土水分釋放的 限定溫度范圍例如500-600°C，而滑石水分釋放區(qū)106通常保持在800-1000°C，包括滑石水 分釋放的限定溫度范圍例如800-950°C。可以根據(jù)將要在隧道窯100內(nèi)燒制的陶瓷材料的 種類，升高或降低釋放區(qū)域104、106的溫度范圍。在一些實施方式中，使用具有互不相同的熱質(zhì)量的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體。具體來說，如 本發(fā)明使用的，超薄壁蜂窩體表示壁厚度t優(yōu)選小于或等于0. 10毫米(4密耳)，更優(yōu)選小 于或等于0. 08毫米(3密耳)的那些生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，而薄壁蜂窩體表示壁厚度t優(yōu)選大于或等于0. 10毫米(4密耳)，更優(yōu)選大于或等于0. 13毫米(5密耳)的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體。 另外，所述超薄壁蜂窩體的孔密度優(yōu)選為600-1200個孔/英寸2，更優(yōu)選為600-1000個孔 /英寸2，而薄壁蜂窩結(jié)構(gòu)的孔密度為200-600個孔/英寸2。超薄壁運載裝置和薄壁運載 裝置110分別表示承載超薄壁和薄壁蜂窩體的那些運載裝置110，它們根據(jù)以下因素以不 同的比例混合，以不同的順序設(shè)置在燒制隧道103內(nèi)，并推入隧道窯100內(nèi)，例如根據(jù)產(chǎn)品 性質(zhì)，如直徑、高度，或者模頭重量，或者與結(jié)構(gòu)體的生坯狀態(tài)熱密度相關(guān)的其它因素。本發(fā) 明的方法顯著不同于以前通常的實施方法，以前通常的實施方法包括，使一長串的列車或 運載裝置通過窯100，這些列車或運載裝置上承載著具有類似特性(例如類似的熱密度)的產(chǎn)品。輸入燒制過程的進料的變化以這樣一種方式與設(shè)備和工藝相互作用，即對于每種被 處理的產(chǎn)品種類，使加熱速度和溫度分布變化較少。另外，在運載裝置110之間，超薄壁和 薄壁蜂窩體優(yōu)選是分隔開的，但是，在相同的運載裝置110之上，超薄壁和薄壁蜂窩體也可 以混合。另外，僅承載超薄壁蜂窩體的運載裝置110以0. 4的比例與僅承載薄壁蜂窩體的 運載裝置110混合，優(yōu)選用承載不同種類的蜂窩體的至少一個運載裝置110將它們互相分 隔開。在一些實施方式中，優(yōu)選包括超薄壁和薄壁的兩種結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)體在粘土水分釋放 區(qū)104停留等于或小于4小時的時間，同時保持它們的外部部分和內(nèi)部部分之間的ΔΤ等 于或小于10°C，在滑石水分釋放區(qū)域106內(nèi)保持小于5小時的時間，同時將它們的內(nèi)部部分 和外部部分之間的△ T保持在小于或等于15°C，更優(yōu)選小于或等于10°C，以確保燒結(jié)之后 的最終產(chǎn)品內(nèi)的裂紋密度優(yōu)選小于或等于5%，更優(yōu)選小于或等于2 %，最優(yōu)選小于或等于 1%。本發(fā)明的方法將具有不同的熱密度的產(chǎn)品，例如超薄壁和薄壁的產(chǎn)品混合起來， 有助于在無需使得窯設(shè)定或者標準加載工藝規(guī)程(包括加載方式，使用特定的安置器和疊 置高度等)發(fā)生任何變化的情況下，減小裂紋密度。主要優(yōu)點可以包括在無需延長燒制周 期以及/或者改變燒制工藝過程的情況下減少制得的各個部件內(nèi)的裂紋，制得的部件的顏 色一致，減少制得的部件的表面裂紋。例如，通過調(diào)節(jié)具有較高熱密度和較低熱密度的部件 之間的混合比，或者在窯內(nèi)將薄壁產(chǎn)品和超薄壁產(chǎn)品混合，顯著減少了燒制產(chǎn)品的裂紋水 平或裂紋密度。裂紋密度的減小可以根據(jù)以下因素的差異變化運載裝置(例如對于加載 薄壁產(chǎn)品和超薄壁產(chǎn)品的運載裝置)的車輛質(zhì)量，負荷密度，疊置重量，組成，有機物質(zhì)和 產(chǎn)品幾何形狀。因此，第一類和第二類蜂窩體可以具有不同的壁厚度、組成、有機物質(zhì)、總體 產(chǎn)品幾何結(jié)構(gòu)(長，寬/直徑，形狀等)，重量，密度，熱質(zhì)量，或者一種或多種其它特性。在一個方面，本發(fā)明揭示了一種制造蜂窩體的方法，該方法包括將第一亞組和第 二亞組的蜂窩體置于隧道窯內(nèi)，同時輸送所述第一亞組和第二亞組的蜂窩體通過隧道窯， 其中，所述蜂窩體在窯內(nèi)經(jīng)歷多個加熱區(qū)，第一亞組中的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度大于或 等于0. 10毫米(4密耳)，第二亞組中的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度小于或等于0. 08毫米(3 密耳)，蜂窩體在以順序的次序設(shè)置在窯內(nèi)的運載裝置上輸送，至少一個承載第二亞組的蜂 窩體的運載裝置介于至少兩個僅承載第一亞組的蜂窩體的運載裝置之間，窯內(nèi)少于60%的 蜂窩體來自第二亞組。在另一個方面，本發(fā)明揭示了一種制造蜂窩體的方法，該方法包括將第一亞組 和第二亞組的蜂窩體置于隧道窯內(nèi)，同時將其輸送通過所述隧道窯，所述第一亞組和第二 亞組的蜂窩體設(shè)置在多個運載裝置上，所述運載裝置包括承載第一亞組的蜂窩體的第一組運載裝置，以及承載第二亞組蜂窩體的第二組運載裝置，其中，所述蜂窩體在窯內(nèi)經(jīng)歷多個 加熱區(qū)，所述第一亞組的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度大于第二亞組的各個蜂窩體的蜂窩壁厚 度，窯內(nèi)少于60 %的蜂窩體屬于第二類。在一些實施方式中，窯內(nèi)順序設(shè)置的運載裝置中少 于45%的運載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。在一些實施方式中，窯內(nèi)順序設(shè)置的運載 裝置中少于30%的運載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。在一些實施方式中，窯內(nèi)順序設(shè) 置的運載裝置中少于15%的運載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。在一些實施方式中，所 述多個運載裝置包括超過7個運載裝置，對于每7個順序設(shè)置的運載裝置，相鄰設(shè)置的承載 第二類承載蜂窩體的運載裝置不超過兩個。在一些實施方式中，所述多個運載裝置包括超 過7個運載裝置，對于每7個順序設(shè)置的運載裝置，相鄰設(shè)置的承載至少一個第二類承載蜂 窩體的運載裝置不超過一個。在一些實施方式中，所述多個運載裝置包括超過7個運載裝 置，所述多個順序設(shè)置的承載至少一個第二類蜂窩體的運載裝置不超過7個。在一些實施 方式中，所述多個運載裝置中的至少一個承載超過一個蜂窩體。在一些實施方式中，所述多 個運載裝置中的每一個承載超過一個蜂窩體。在一些實施方式中，所述多個運載裝置包括 超過30個運載裝置。在一些實施方式中，所述隧道窯包括超過30個加熱區(qū)。在一些實施 方式中，所述運載裝置的數(shù)量基本等于加熱區(qū)的數(shù)量。在一些實施方式中，所述運載裝置的 數(shù)量大于加熱區(qū)的數(shù)量。在一些實施方式中，所述運載裝置的數(shù)量小于加熱區(qū)的數(shù)量。在一 些實施方式中，在將蜂窩體輸送通過窯的時候，從各蜂窩體除去水分。在一些實施方式中， 各蜂窩體外表面與中心區(qū)域之間的溫度差絕對值不超過約15°C。
在另一個方面，本發(fā)明揭示了一種用來制造陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的方法，該方法包括 提供限定燒制隧道的窯；提供至少一個適于支承生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的運載裝置；提供至少一 個第一類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包括由大量相交的壁限定的多個孔，所述壁的壁厚度 等于或大于0. 10毫米(4密耳)；提供至少一個第二類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包括由大 量相交的壁限定的多個孔，所述壁的厚度小于0. 10毫米(4密耳)；將所述至少一個第一類 生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體和至少一個第二類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體放置在所述至少一個運載裝置上；將所 述至少一個運載裝置輸送到燒制隧道中，其中，所述至少一個第一類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體和至 少一個第二類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體都同時設(shè)置在燒制隧道內(nèi)；將所述至少一個第一類生坯蜂窩 結(jié)構(gòu)體燒制成至少一個陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體，將所述至少一個第二類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體燒制成至 少一個第二類陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體。在一些實施方式中，所述多個第一陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體各自的 壁厚度等于或大于0.13毫米(5密耳)。在一些實施方式中，所述第二陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的 壁厚度等于或小于0. 10毫米(4密耳)。在一些實施方式中，所述至少一個第一類的生坯蜂 窩結(jié)構(gòu)體是多個第一類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體。在一些實施方式中，所述至少一個第二類的生 坯蜂窩結(jié)構(gòu)體是多個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體。在一些實施方式中，所述至少一個第二類 的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體設(shè)置在所述至少一個不承載任何第一類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的運載裝置上。 在一些實施方式中，所述至少一個第一類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體包括設(shè)置在所述至少一個運載 裝置中的單個運載裝置上的多個第一類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體。在一些實施方式中，所述至少一 個第一類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體包括多個第一類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述至少一個運載裝置的第 一亞組各自裝載多個第一類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體；在這些實施方式的一些實施方式中，所述 至少一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體包括多個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述至少一個運載 裝置的第二亞組各自裝載所述多個第二類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體。在一些實施方式中，所述至少一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體包括設(shè)置在單個運載裝置上的多個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu) 體。在一些實施方式中，所述至少一個運載裝置包括多個運載裝置，所述至少一個第一類的 生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體包括設(shè)置在所述多個運載裝置中的單個第一運載裝置上的多個第一類的 生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述多個運載裝置中的第一亞組各自裝載所述多個第一類的生坯蜂窩結(jié) 構(gòu)體，所述至少一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體包括多個設(shè)置在所述多個運載裝置的單個運 載裝置上的多個第二類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述多個運載裝置的第二亞組各自裝載多個第二 類生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，第一亞組的運載裝置與第一亞組和第二亞組的運載裝置總和之比大于 0. 4 ；在這些實施方式的一些實施方式中，用至少一個第一亞組的運載裝置將各個第二亞組 的運載裝置與另一個第二亞組的運載裝置分隔開。在一些實施方式中，所述至少一個第一 類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔密度為600-1200個孔/平方英寸。在一些實施方式中，所述至少 一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔密度為200-600個孔/平方英寸。在另一個方面，本發(fā)明揭示了一種用來制造陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的方法，該方法包括 以下步驟提供多個第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體，這些結(jié)構(gòu)體各自包括外表面、中心區(qū)域、第一端 部、第二端部、以及在所述第一端部和第二端部之間延伸的多條第一通道，所述多條第一通 道由大量相交的第一壁限定，其孔密度約為600-1200個孔/平方英寸；在燒制氣氛中，在 大約800-100(TC的溫度下，對所述多個第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體燒制一段小于或等于約5小時 的時間，其中，所述生坯蜂窩結(jié)構(gòu)的外表面與中心區(qū)域之間的AT的絕對值約小于或等于 15°C ；對所述多個第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體進行燒結(jié)，以制得裂紋密度約小于或等于2%的多個 第一燒結(jié)蜂窩結(jié)構(gòu)體。在一些實施方式中，所述方法還包括以下步驟提供多個第二生坯 蜂窩結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體各自包括第一端部、第二端部、在第一端部和第二端部之間延伸的 多條第二通道，所述多條第二通道由大量相交的第二壁限定，其孔密度約為200-600個孔/ 平方英寸，在燒制氣氛中，在大約800-1000°C的溫度范圍內(nèi)，對所述多個第二生坯蜂窩結(jié)構(gòu) 體進行燒制，其中，所述對多個第二生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的燒制是與多個第一生坯結(jié)構(gòu)體相間 斷的。在一些實施方式中，至少所述多個第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體中的第一壁的亞組各自的厚 度小于0. 10毫米(4密耳)；在這些實施方式的一些實施方式中，至少所述多個第二生坯蜂 窩結(jié)構(gòu)體中的第二壁的亞組各自的厚度大于或等于0.10毫米(4密耳)。在一些實施方式 中，在所述燒制氣氛中，所述第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體與第二生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的比例小于或等 于0.4。在一些實施方式中，所述方法還包括以下步驟在燒制氣氛中，在大約450-600°C 的溫度下，將多個第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體燒制一段大約小于或等于4小時的時間，其中，各 第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)的外表面與中心區(qū)域之間的AT的絕對值約小于或等于10°C，在大約 450-600°C的溫度范圍進行燒制的步驟是在大約800-1000°C的溫度范圍內(nèi)進行燒制的步驟 之前完成的。在一些實施方式中，所述多個第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體的孔密度為600-1000個孔 /平方英寸。在一些實施方式中，各第一生坯蜂窩結(jié)構(gòu)的外表面與中心區(qū)域之間的AT的絕 對值小于或等于10°C。在一些實施方式中，所述第一燒結(jié)的蜂窩結(jié)構(gòu)體的裂紋密度小于或 等于1%。我們觀察到隨著模頭磨損增加，裂紋率增大，導(dǎo)致更厚的筋(web)/壁厚度。對于 那些用已經(jīng)顯著磨損的模頭制備的擠出制品，我們通過將薄壁和超薄壁的蜂窩制品一起放 置在隧道窯內(nèi)、其中小于60%的制品是超薄壁，使得超薄壁制品內(nèi)的裂紋率減小50%，當 小于30 %的制品是超薄壁的時候，超薄壁制品中的裂紋率減小85 %，也就是說，在窯內(nèi)將不同種類的陶器混合起來，有助于承受由于其它變化(例如模頭磨損)造成的壁厚度差異， 以達到較低的裂紋率(廢品率)。 在以上描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會容易理解，可以在不偏離本發(fā)明所述原理的 前提下對本發(fā)明進行改進，我們認為這些改進包括在所附權(quán)利要求書范圍之內(nèi)，除非權(quán)利 要求書另有清楚的陳述。
權(quán)利要求
一種制造蜂窩體的方法，該方法包括將第一亞組和第二亞組的蜂窩體輸送通過隧道窯，所述第一亞組和第二亞組的蜂窩體設(shè)置在多個運載裝置上，所述運載裝置包括承載第一亞組蜂窩體的第一組運載裝置，以及承載第二亞組蜂窩體的第二組運載裝置，其中，所述蜂窩體在窯內(nèi)經(jīng)歷多個加熱區(qū)，所述第一亞組的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度大于第二亞組的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度，窯內(nèi)少于60％的蜂窩體屬于第二類。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，窯內(nèi)順序設(shè)置的運載裝置中少于45%的運 載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，窯內(nèi)順序設(shè)置的運載裝置中少于30%的運 載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，窯內(nèi)順序設(shè)置的運載裝置中少于15%的運 載裝置承載至少一個第二類蜂窩體。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個運載裝置包括超過7個運載裝置， 對于每7個順序設(shè)置的運載裝置，相鄰設(shè)置的承載第二類蜂窩體的運載裝置不超過兩個。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個運載裝置包括超過7個運載裝置， 對于每7個順序設(shè)置的運載裝置，相鄰設(shè)置的承載至少一個第二類蜂窩體的運載裝置不超 過一個。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個運載裝置包括超過7個運載裝置， 所述多個順序設(shè)置的運載裝置中承載至少一個第二類蜂窩體的運載裝置不超過7個。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個運載裝置中的至少一個承載超過 一個蜂窩體。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個運載裝置中的每一個承載超過一 個蜂窩體。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個運載裝置包括超過30個運載裝置。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隧道窯包括超過30個加熱區(qū)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述運載裝置的數(shù)量基本等于加熱區(qū)的數(shù)量。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述運載裝置的數(shù)量大于加熱區(qū)的數(shù)量。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述運載裝置的數(shù)量小于加熱區(qū)的數(shù)量。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將各蜂窩體輸送通過窯時，從各蜂窩體 除去水分。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，各蜂窩體外表面與中心區(qū)域之間的溫度差 絕對值不超過約15°C。
17.一種制造蜂窩體的方法，該方法包括將第一亞組和第二亞組的蜂窩體輸送通過 隧道窯，其中，所述蜂窩體在窯內(nèi)經(jīng)歷多個加熱區(qū)，第一亞組中的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度 大于或等于0. 10毫米，第二亞組中的各個蜂窩體的蜂窩壁厚度小于或等于0. 08毫米，蜂窩 體在以順序的次序設(shè)置在窯內(nèi)的運載裝置上輸送，至少一個承載第二亞組的蜂窩體的運載 裝置介于至少兩個僅承載第一亞組的蜂窩體的運載裝置之間，窯內(nèi)少于60%的蜂窩體來自 第二亞組。
全文摘要
一種用來制造陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的方法，該方法包括以一定的方式將至少一個第一類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體和至少一個第二類的生坯蜂窩結(jié)構(gòu)體輸送通過窯，由此減少燒制得到的制品內(nèi)的裂紋或裂縫。
文檔編號F27D3/00GK101809399SQ200880109416
公開日2010年8月18日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者A·A·奧耶拉蘭, D·R·波茨, G·P·狄龍, M·C·馬圖爾, T·C·喬治烏, Y·F·錢 申請人:康寧股份有限公司