一种堇青石蜂窝陶瓷载体的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种堇青石蜂窝陶瓷载体的生产方法，包括配料、干混、捏合、练泥的步骤，在练泥后先经过加压过筛或/和真空过筛，然后再进行挤出成型、干燥、烧成，得堇青石蜂窝陶瓷载体，其中，加压过筛采用废旧的堇青石蜂窝陶瓷载体成型模具为筛网。本发明专利技术在练泥之后增加加压过筛或/和真空过筛步骤，去掉干法过筛，提高了生产效率，降低了能耗，提高了挤出成品成型率，降低了产品热膨胀系数，具有很好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种堇青石蜂窝陶瓷载体的制备方法，属于催化剂载体制备

技术介绍
堇青石质蜂窝陶瓷载体是内燃机气态污染排放后处理技术的催化剂载体，如：柴油机选择性催化还原SCR载体、清洁燃料内燃机三效催化转化器TWC载体、氧化催化转化器DOC载体及氨逃逸转化器ASC载体等。随着国Ⅴ、Ⅵ排放法规对机动车排气污染物更低的排放限值以及机动车经济性法规的快速严格化，要求必须把蜂窝陶瓷载体壁厚降低到5mil以下，以获得更大的催化剂涂覆表面积及更低的流动阻力。但是，随着壁厚降低，热冲击性能也降低，对堇青石质蜂窝陶瓷载体的热膨胀系数(简称CTE)要求更高，CTE最好＜0.8×10-6℃-1(室温-800℃)。目前，蜂窝陶瓷催化剂载体的生产工艺(如图1所示)一般包括：粉体处理、配料、干混、捏合、练泥、挤出成型、干燥、烧成等步骤，各工艺环节均会影响产品质量，各环节必须严格控制，其中泥料质量的好坏是影响蜂窝陶瓷载体成品外观、物化性能的重要因素。泥料中存在粗颗粒会造成后续挤出过程孔壁堵塞、缺筋、断筋、弯筋等缺陷，现有技术一般在粉体处理阶段对粉碎后的原料粉体进行筛分，然后再进行干混、捏合、练泥等工序，以避免粗颗粒和杂质对泥料的影响。筛分一般采用干法筛分，过150目或180目筛。干法筛分虽然能除去粗颗粒，但存在一定的缺陷，例如：干法过筛效率低、能耗高、风尘大。堇青石蜂窝陶瓷催化剂载体采用的原料一般为滑石、高岭土、氧化铝，蜂窝陶瓷催化剂载体的壁厚要求的越薄，过筛就需要越长的时间，特别是壁厚要求≤3mil时，滑石、高岭土、氧化铝等无机粉料必须过220目筛，干法过筛220目效率非常低，且即便如此，杂质和粗颗粒物在成型过程还是不可避免的出现，导致挤出成品率下降。
技术实现思路
针对干法过筛存在的效率低、能耗高、风尘大、杂质和粗颗粒物去除不彻底的缺陷，本专利技术提供了一种堇青石蜂窝陶瓷载体的生产方法，该方法对筛分工序进行了改进和调整，提高了筛分效率和挤出成品成型率，更利于工业化应用。生产堇青石蜂窝陶瓷载体(简称陶瓷载体，下同)时，模具不断的与泥料进行接触，随着时间的推移，模具的柱子会被磨损，造成模具槽宽厚增加，而且生产出来的陶瓷载体孔变形，且不均匀，不能满足要求。在此情况下，必须重换新的模具，淘汰旧的模具。专利技术人在研究过程中发现，用废旧的模具作为筛网对泥料进行过滤，效果比干法过筛效果好，不仅实现了废旧模具的再利用，还提高了生产效率和成品成型率，具有很好的应用价值。本专利技术具体技术方案如下：一种堇青石蜂窝陶瓷载体的生产方法，包括配料、干混、捏合、练泥的步骤，其特别之处是：在练泥后先经过加压过筛或/和真空过筛，然后再进行挤出成型、干燥、烧成，得堇青石蜂窝陶瓷载体，其中，加压过筛采用废旧的堇青石蜂窝陶瓷载体成型模具为筛网。本专利技术方法中，所用的原料可以是现有技术中公开的任意堇青石蜂窝陶瓷原料，常用的有滑石、高岭土、氧化铝，也可以是其他组合方式的原料。本专利技术方法中，在练泥后可以先进行加压过筛，再进行挤出成型；也可以先进行真空过筛，再进行挤出成型；也可以先进行加压过筛，再进行真空过筛，然后再进行挤出成型。优选的，在练泥后先后经过加压过筛、真空过筛后再进行挤出成型的效果更好。本专利技术生产方法中，在挤出成型前增加过筛工序，进行除杂和除粗颗粒的操作，本专利技术加压过筛使用蜂窝陶瓷载体生产过程中报废的废旧模具为筛网，其硬度比纤维网、布网、金属网等硬，可以更好的阻截粉体在粉碎、分离的加工过程中不可避免的粗颗粒和生产过程中造成的杂质和干颗粒物。此外，生高岭土多为叠片状，通过粉碎仍然难以剥离成单片状，普通的布筛也因为硬度软无法实现剥离，这样不利于堇青石的生成。使用本专利技术筛网的情况下，泥料和筛网之间发生硬摩擦，能剥离叠片状生高岭土，形成片状薄的高岭土。进一步的，本专利技术方法中，生产壁厚不同的堇青石蜂窝陶瓷载体时，加压过筛所用的废旧成型模具的尺寸稍有不同。具体的为：生产某一壁厚的陶瓷载体时，过筛使用的筛网是生产该相应壁厚的陶瓷载体时所产生、淘汰下来的废旧成型模具。例如，生产壁厚大于7mil的陶瓷载体时，过筛使用的筛网应该采用生产该壁厚大于7mil的陶瓷载体时更换下来的废旧成型模具；生产壁厚＜3mil的陶瓷载体时，过筛采用的筛网应该采用生产该＜3mil的陶瓷载体时替换下来的废旧成型模具。因为模具随着使用时间的增长其槽宽厚会增加，因此报废的成型模具槽宽厚变大，生产出来的蜂窝陶瓷壁厚变薄，无法满足生产要求，所以报废。新、旧模具生产的蜂窝陶瓷壁厚变化情况如下表所示：新模具生产的陶瓷载体壁厚(mil)废旧模具生产的陶瓷载体壁厚(mil)＞75-75-74-63～<52-3＜3＜2本专利技术方法中，加压过筛采用废旧成型模具为筛网，提高了过筛的效率，加压过筛也可以称之为挤压过筛。针对不同壁厚的堇青石蜂窝陶瓷，加压过筛所需的工艺条件不同，具体如下表所示：陶瓷载体产品壁厚(mil)过筛遍数过筛压力(MPa)＞7212-145-7214-183～<5318-20＜3322-24进一步的，加压过筛时，压力可以通过液压机实现。本专利技术方法中，练泥后还可以直接真空过筛，然后再挤出成型，针对不同壁厚的堇青石蜂窝陶瓷，真空过筛所需的工艺条件不同，具体如下表所示:进一步的，真空过筛所用的筛网为金属筛网。过筛时将过筛装置进行抽真空，然后泥料在真空、加压的情况下进行过筛。本专利技术方法中，当同时使用加压过筛和真空过筛时，也按照上述工艺条件进行操作。即根据陶瓷载体的壁厚，选择合适的工艺条件先进行加压过筛，加压过筛后再将泥料按照合适的工艺条件进行真空过筛，真空过筛后进行挤出成型。本专利技术方法中，加压过筛和真空过筛所用的设备可以在立式挤出机的基础上进行改进得到。本专利技术方法中，堇青石蜂窝陶瓷载体生产过程中的原料粉碎、配料、干混、捏合、练泥、挤出成型、干燥、烧成等步骤的具体操作方式可以采用现有技术中公开的方式进行，本领域技术人员实现这些操作是容易的。本专利技术去掉对粉料的干法过筛，采用废旧模具为筛网对泥料进行过筛，与现有技术相比，具有以下优点：1、采用废旧模具进行加压过筛，效率高、能耗低、作业无粉尘，实现了废旧模具的再利用。2、废旧模具硬度高，在过筛过程中泥料与模具进行硬摩擦，有利于原料的定向排列，此外该废旧模具能剥离叠片状生高岭土，形成片状薄的高岭土，有利于高岭土的定向排列，利于堇青石的定向生长；同时过筛能去除粉体在粉碎、分离的加工过程中不可避免的粗颗粒和生产过程中造成的杂质和干颗粒物，提高挤出成品成型率，降低了产品缺陷率。3、本专利技术还可以采用真空过筛，真空过筛能减少泥料中气泡对片状滑石、高岭土等原料定向排列的影响，能增加泥料中片状滑石、高岭土等原料的定向排列，促进堇青石的定向生长，使陶瓷载体的热膨胀系数(CTE)降低。加压过筛和真空过筛联合使用时所得产品的性能更好。附图说明图1叠片状高岭土示意图。图2现有堇青石蜂窝陶瓷载体生产工艺流程图。图3本专利技术堇青石蜂窝陶瓷载体生产工艺流程图。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术进行进一步的说明，下述说明仅是示例性的，并不对其内容进行限定。本专利技术对过筛工艺进行了改进，改进后的堇青石蜂窝陶瓷载体的生产工艺流程为：配料、干混、捏合、练泥、加压过筛、挤出成型、干燥、烧成；或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堇青石蜂窝陶瓷载体的生产方法，包括配料、干混、捏合、练泥的步骤，其特征是：在练泥后先经过加压过筛或/和真空过筛，然后再进行挤出成型、干燥、烧成，得堇青石蜂窝陶瓷载体，其中，加压过筛采用废旧的堇青石蜂窝陶瓷载体成型模具为筛网。

【技术特征摘要】
1.一种堇青石蜂窝陶瓷载体的生产方法，包括配料、干混、捏合、练泥的步骤，其特征是：在练泥后先经过加压过筛或/和真空过筛，然后再进行挤出成型、干燥、烧成，得堇青石蜂窝陶瓷载体，其中，加压过筛采用废旧的堇青石蜂窝陶瓷载体成型模具为筛网。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征是：练泥后先进行加压过筛，再挤出成型；或练泥后先进行真空过筛，再挤出成型；或练泥后先进行加压过筛，再进行真空过筛，然后再挤出成型。3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征是：生产某一壁厚的堇青石蜂窝陶瓷载体时，加压过筛使用的筛网为生产该相应壁厚的堇青石蜂窝陶瓷载体所产生的废旧成型模具。4.根据权利要求1或3所述的生产方法，其特征是：当堇青石蜂窝陶瓷载体的壁厚要求为＞7mil时，进行两次加压过筛，每次过筛的压力为12-14Mpa；当堇青石蜂窝陶瓷载体的壁厚要求为5-7mil时，进行两次加压过筛，每次过筛的压力为14-18Mpa；当堇青石蜂窝陶瓷载体的壁厚要求为3～<5mil时，进行三次加压过筛，每次过筛的压力为18-20Mpa；...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄妃慧，潘吉庆，刘洪月，李民，
申请(专利权)人：山东奥福环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37