JP2010002056A - Heating furnace and method for manufacturing honeycomb structure - Google Patents
Heating furnace and method for manufacturing honeycomb structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010002056A JP2010002056A JP2007323643A JP2007323643A JP2010002056A JP 2010002056 A JP2010002056 A JP 2010002056A JP 2007323643 A JP2007323643 A JP 2007323643A JP 2007323643 A JP2007323643 A JP 2007323643A JP 2010002056 A JP2010002056 A JP 2010002056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- gas
- heating
- honeycomb
- space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 141
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 165
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 154
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 154
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 154
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 96
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 23
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 23
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 20
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 19
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 14
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 claims description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 37
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 26
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- -1 alumina Chemical compound 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 4
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 4
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 4
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 3
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 description 1
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229920003090 carboxymethyl hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052575 non-oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011225 non-oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
本発明は、加熱炉及びハニカム構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a heating furnace and a method for manufacturing a honeycomb structure.
バス、トラック等の車両や建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中のスス等のパティキュレートが、環境や人体に害を及ぼすことが近年問題となっている。そこで、多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いることにより、排ガス中のパティキュレートを捕集し、排ガスを浄化するパティキュレートフィルタが種々提案されている。また、担持した触媒と排ガスとを接触させることにより、排ガス中の窒素酸化物等の改質をするハニカム構造体も知られている。 In recent years, it has become a problem that particulates such as soot in exhaust gas discharged from internal combustion engines such as vehicles such as buses and trucks and construction machinery cause harm to the environment and the human body. In view of this, various particulate filters have been proposed that collect particulates in exhaust gas and purify the exhaust gas by using a honeycomb structure made of porous ceramic. There is also known a honeycomb structure that modifies nitrogen oxides and the like in exhaust gas by bringing the supported catalyst into contact with exhaust gas.
このようなハニカム構造体としては、炭化珪素等のセラミック材料等を含む混合物に押出成形、脱脂、焼成等の処理を行うことによって作製される角柱形状のハニカム焼成体がシール材層(接着剤層)を介して複数個結束されたものが用いられている。 As such a honeycomb structure, a prism-shaped honeycomb fired body manufactured by subjecting a mixture containing a ceramic material such as silicon carbide to extrusion, degreasing, firing, and the like is used as a sealing material layer (adhesive layer). ) Are used.
そして、ハニカム焼成体を作製する工程のうち、脱脂工程は、押出成形工程によって作製されたハニカム成形体中のバインダ等の有機物を酸素雰囲気下で分解、除去する工程であるが、この脱脂工程では脱脂炉が用いられる。 Of the steps for producing the honeycomb fired body, the degreasing step is a step for decomposing and removing organic substances such as a binder in the honeycomb formed body produced by the extrusion molding step in an oxygen atmosphere. In this degreasing step, A degreasing furnace is used.
特許文献1には、脱脂工程に用いる連続脱脂炉が開示されており、この連続脱脂炉を用いると、マッフル内を移動する脱脂対象物を加熱して脱脂工程を行うことができる。
ここで、上記脱脂工程においては、上記脱脂炉内の気体の特性、即ち、圧力、温度、ガス濃度等を適切な範囲に制御する必要がある。
上記ガス濃度のうち酸素濃度が高すぎると、大量の有機物が短時間で分解して大量の熱が発生するためハニカム成形体の温度が急激に上昇し、ハニカム成形体にクラックが生じることがあった。また、酸素濃度が低すぎると有機物の分解が進まず、脱脂が充分に進行しないことがあり、脱脂が充分に進行していない状態で焼成を行うとハニカム焼成体の強度が弱くなることがあった。
Patent Document 1 discloses a continuous degreasing furnace used in a degreasing process. When this continuous degreasing furnace is used, a degreasing process can be performed by heating a degreasing object moving in a muffle.
Here, in the degreasing step, it is necessary to control the characteristics of the gas in the degreasing furnace, that is, pressure, temperature, gas concentration, and the like within an appropriate range.
If the oxygen concentration is too high among the above gas concentrations, a large amount of organic matter decomposes in a short time and a large amount of heat is generated, so that the temperature of the honeycomb formed body rises rapidly and cracks may occur in the honeycomb formed body. It was. In addition, if the oxygen concentration is too low, decomposition of organic substances does not proceed and degreasing may not proceed sufficiently. If firing is performed without sufficient degreasing, the strength of the honeycomb fired body may be reduced. It was.
特許文献2には、脱脂炉内のガス濃度のうち酸素濃度が1〜20%である雰囲気下で加熱することによって脱脂を行う炭化珪素成形体の脱脂方法が開示されている。
特許文献2に開示されている発明においては、低酸素濃度の気体を導入することによって酸素濃度の調節を行っているが、酸素濃度を1〜20%の範囲に制御するためには、脱脂炉内の酸素濃度を適切に把握する必要があると考えられる。
Patent Document 2 discloses a method of degreasing a silicon carbide molded body in which degreasing is performed by heating in an atmosphere having an oxygen concentration of 1 to 20% of the gas concentration in the degreasing furnace.
In the invention disclosed in Patent Document 2, the oxygen concentration is adjusted by introducing a gas having a low oxygen concentration. In order to control the oxygen concentration within a range of 1 to 20%, a degreasing furnace is used. It is thought that it is necessary to appropriately grasp the oxygen concentration in the inside.
これまで、脱脂炉内の空間であってハニカム成形体が配置される炉内空間内の酸素濃度を把握するための方法として、定期的に炉内空間内の一定量の気体を抜き取り、気体を冷却した後に酸素濃度を測定する方法が用いられていた。
しかし、上記炉内空間内には窒素、酸素、空気等の気体が導入されることがあるため、焼成炉内には数種類の気体が混在することがあった。また、加熱対象物中の有機物等の燃焼によって気体が発生することがあった。
そして、これらの要因により、炉内空間内を流れる気体の流れ、即ち、気体の種類、向き、速度等が大きく変化することがあった。
Until now, as a method for grasping the oxygen concentration in the space in the degreasing furnace where the honeycomb formed body is disposed, a certain amount of gas in the furnace space is periodically extracted, A method of measuring the oxygen concentration after cooling was used.
However, since gases such as nitrogen, oxygen, and air may be introduced into the furnace space, several types of gases may be mixed in the firing furnace. In addition, gas may be generated due to combustion of organic matter or the like in the object to be heated.
Due to these factors, the flow of gas flowing in the furnace space, that is, the type, direction, speed, etc. of the gas may change greatly.
従って、脱脂炉の炉内空間内を流れる気体の流れが大きく変化している環境下では、一定量の気体を抜き取る部位近傍の酸素濃度は短時間で大きく変化することがあった。
また、定期的に炉内空間内の一定量の気体を抜き取って炉内空間内の酸素濃度を測定する方法を用いた場合には、気体の抜き取りと濃度測定の間に時間を要していた。
そのため、測定した気体の酸素濃度は測定時点での炉内空間内の酸素濃度を適切に反映しているとはいえず、これまで用いられていた方法では炉内空間内の酸素濃度を適切に把握することができないという問題があった。
Therefore, in an environment where the flow of gas flowing in the interior space of the degreasing furnace is greatly changed, the oxygen concentration in the vicinity of a portion where a certain amount of gas is extracted may change greatly in a short time.
In addition, when a method of periodically extracting a certain amount of gas in the furnace space and measuring the oxygen concentration in the furnace space, time was required between the extraction of the gas and the concentration measurement. .
Therefore, it cannot be said that the measured oxygen concentration of the gas properly reflects the oxygen concentration in the furnace space at the time of measurement, and the methods used so far appropriately set the oxygen concentration in the furnace space. There was a problem that it was not possible to grasp.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、脱脂工程等の加熱を要する工程において炉内空間内の気体の特性を適切に把握することのできる加熱炉、及び、脱脂工程における炉内空間内の気体の特性を適切に把握して、ハニカム成形体中の有機物を適切な条件下で除去してハニカム構造体を製造することができるハニカム構造体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and a heating furnace capable of appropriately grasping the characteristics of the gas in the furnace space in a process that requires heating, such as a degreasing process, and a degreasing process Provided is a method for manufacturing a honeycomb structure capable of manufacturing a honeycomb structure by appropriately grasping characteristics of gas in a furnace space in a process and removing organic substances in the honeycomb molded body under appropriate conditions. For the purpose.
上記目的を達成するための請求項1に記載の加熱炉は、加熱対象物をか焼する加熱炉であって、加熱対象物が配置される炉内空間と、炉内空間を昇温させる加熱手段と、炉内空間の周囲の外壁の一部が開口してなり、炉内空間内に酸素を含む気体を導入する酸素供給通路と、炉内空間に接続され、炉内空間内の気体を炉内空間外へ排出する排気通路と、排気通路に配置され、排気通路を通過する気体の特性を測定する測定手段とを備えている。 The heating furnace according to claim 1 for achieving the above object is a heating furnace for calcining an object to be heated, and heating for raising the temperature in the furnace space in which the object to be heated is disposed and the furnace space. Means, and a part of the outer wall around the furnace space is opened, an oxygen supply passage for introducing a gas containing oxygen into the furnace space, and a gas in the furnace space connected to the furnace space. An exhaust passage that discharges outside the furnace space and a measuring means that is disposed in the exhaust passage and measures the characteristics of the gas passing through the exhaust passage are provided.
この請求項1に記載の加熱炉によると、酸素供給通路より炉内空間内に酸素を含む気体を導入し、加熱手段を用いて加熱対象物を加熱することによって、加熱対象物に含まれる成分を酸化、燃焼させることができる。
また、気体の特性を測定する測定手段が排気通路に設けられているため、排気通路を通過する気体の特性を測定することができる。
ここで、排気通路内では有機物等の燃焼が起こらず、また、排気通路内を流れる気体は炉内空間内から炉内空間外に流れるため、排気通路を通過する気体の流れは炉内空間内の気体の流れと比較して変化の小さい安定した流れとなる。
そして、排気通路を通過する上記気体の特性は、炉内空間内に存在する気体の特性を平均的に反映したものとなるため、排気通路を通過する気体の特性を測定することによって、炉内空間内に存在する気体の特性を安定的に把握することができる。
従って、本発明の加熱炉を用いることによって、排気通路を通過する気体の特性を測定して、炉内空間内の気体の特性を安定的かつ適切に把握しながら加熱対象物に含まれる成分を酸化、燃焼させることができる。
なお、本明細書中において「か焼」とは、物質を空気中で強熱して物質中の揮発性成分を除くことをいい、脱脂を含む概念である。
According to the heating furnace according to claim 1, the component included in the heating object is obtained by introducing the gas containing oxygen into the furnace space from the oxygen supply passage and heating the heating object using the heating means. Can be oxidized and burned.
In addition, since the measuring means for measuring the gas characteristics is provided in the exhaust passage, the characteristics of the gas passing through the exhaust passage can be measured.
Here, combustion of organic substances or the like does not occur in the exhaust passage, and the gas flowing in the exhaust passage flows from the interior of the furnace to the outside of the interior of the furnace. Compared with the gas flow, the flow is small and stable.
And, since the characteristics of the gas passing through the exhaust passage reflect the characteristics of the gas existing in the furnace space on average, by measuring the characteristics of the gas passing through the exhaust passage, The characteristics of the gas existing in the space can be grasped stably.
Therefore, by using the heating furnace of the present invention, the characteristics of the gas passing through the exhaust passage are measured, and the components contained in the heating object are determined while grasping the characteristics of the gas in the furnace space stably and appropriately. It can be oxidized and burned.
In the present specification, “calcination” means that a substance is ignited in air to remove volatile components in the substance, and is a concept including degreasing.
請求項2に記載の加熱炉では、炉内空間内の気体が炉内空間外へ常時排出されている。
この請求項2に記載の加熱炉によると、排気通路を通過する気体が、常に炉内空間内から炉内空間外に向かって流れるため、測定手段に接触する気体の流れる向きが一定となり、炉内空間内の気体の特性をより安定的に把握することができる。
In the heating furnace according to claim 2, the gas in the furnace space is constantly discharged out of the furnace space.
According to the heating furnace according to claim 2, since the gas passing through the exhaust passage always flows from the inside of the furnace toward the outside of the inside of the furnace, the flow direction of the gas in contact with the measuring means is constant, and the furnace The characteristics of the gas in the internal space can be grasped more stably.
請求項3に記載の加熱炉では、排気通路を通過する気体の流量は、10〜100m3/h(Normal)である。
ここで、気体の流量が100m3/h(Normal)を超えると、加熱対象物の温度制御が難しくなり、また、流量が10m3/h(Normal)未満であると、気化した有機物が排気通路内で凝縮してしまうことがあるところ、この請求項3に記載の加熱炉では、気体の流量をこのような範囲に制御しているため、炉内空間内の気体の特性をさらに安定的に把握することができる。
In the heating furnace according to claim 3, the flow rate of the gas passing through the exhaust passage is 10 to 100 m 3 / h (Normal).
Here, when the gas flow rate exceeds 100 m 3 / h (Normal), it becomes difficult to control the temperature of the object to be heated, and when the flow rate is less than 10 m 3 / h (Normal), the vaporized organic matter is exhausted from the exhaust passage. In the heating furnace according to claim 3, since the gas flow rate is controlled in such a range, the characteristics of the gas in the furnace space can be further stabilized. I can grasp it.
請求項4に記載の加熱炉では、測定手段は、ガス濃度センサであり、請求項5に記載の加熱炉では、測定手段は、酸素濃度センサである。
請求項4に記載の加熱炉によると、排気通路を通過する気体のガス濃度を測定することができるため、加熱時の化学反応の進行の程度を安定して把握することができる。
請求項5に記載の加熱炉によると、特に酸素濃度を測定することができるため、加熱対象物を加熱することによって起こる酸化反応の進行の程度を安定して把握することができる。
In the heating furnace according to claim 4, the measuring means is a gas concentration sensor, and in the heating furnace according to claim 5, the measuring means is an oxygen concentration sensor.
According to the heating furnace of the fourth aspect, since the gas concentration of the gas passing through the exhaust passage can be measured, it is possible to stably grasp the degree of progress of the chemical reaction during heating.
According to the heating furnace described in claim 5, since the oxygen concentration can be measured in particular, it is possible to stably grasp the degree of progress of the oxidation reaction caused by heating the object to be heated.
請求項6に記載の加熱炉では、測定手段により測定された測定値が入力される入力部及び制御信号を出力する出力部を有する制御手段と、測定値に基づいて出力部から出力される制御信号を受けて動作する炉内雰囲気調整手段とを備え、制御信号に基づいて炉内雰囲気調整手段を動作させることにより、炉内空間内の気体の特性を調整する。
この請求項6に記載の加熱炉によると、測定手段、制御手段及び炉内雰囲気調整手段を備えているため、測定手段によって測定された測定値に基づいて、制御手段及び炉内雰囲気調整手段を作動させて炉内空間内の気体の特性を調整することができ、製造される加熱対象物の特性をより好適に制御することができる。
In the heating furnace according to claim 6, a control unit having an input unit to which a measurement value measured by the measurement unit is input and an output unit for outputting a control signal, and a control to be output from the output unit based on the measurement value A furnace atmosphere adjusting means that operates in response to the signal, and adjusts the characteristics of the gas in the furnace space by operating the furnace atmosphere adjusting means based on the control signal.
According to the heating furnace described in claim 6, since the measuring means, the control means, and the furnace atmosphere adjusting means are provided, the control means and the furnace atmosphere adjusting means are provided on the basis of the measured value measured by the measuring means. It can be operated to adjust the characteristics of the gas in the furnace space, and the characteristics of the heating object to be manufactured can be more suitably controlled.
請求項7に記載の加熱炉では、加熱対象物は、無機粒子と有機物とが混練されてなる混練物であり、請求項8に記載の加熱炉では、有機物は、加熱により加熱対象物から除去される。
この請求項7及び8に記載の加熱炉によれば、炉内空間内の気体の特性を安定的かつ適切に把握しながら加熱対象物を加熱して有機物を除去することができる。
また、本発明の加熱炉が請求項6に記載の制御手段及び炉内雰囲気調整手段を備えている場合には、炉内空間内の気体の特性を適正な範囲に制御して無機粒子と有機物を含む加熱対象物を加熱することができるため、加熱対象物にクラックが生じることなく、適正な処理速度で加熱対象物に含まれる有機物を除去することができる。
また、請求項9に記載の加熱炉では、加熱炉を加熱対象物の脱脂に用いることができる。
In the heating furnace according to claim 7, the object to be heated is a kneaded material in which inorganic particles and an organic substance are kneaded. In the heating furnace according to
According to the heating furnace of the seventh and eighth aspects, the organic matter can be removed by heating the object to be heated while grasping the characteristics of the gas in the furnace space stably and appropriately.
In addition, when the heating furnace of the present invention includes the control means and the furnace atmosphere adjustment means according to claim 6, the characteristics of the gas in the furnace space are controlled to an appropriate range to control the inorganic particles and the organic matter. Therefore, the organic matter contained in the heating object can be removed at an appropriate processing speed without causing cracks in the heating object.
Moreover, in the heating furnace of
請求項10に記載の加熱炉では、加熱対象物は、セラミック原料と有機物とを含む原料組成物を成形してなり、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体である。この請求項10に記載の加熱炉によれば、炉内空間内の気体の特性を安定的かつ適切に把握しながらハニカム成形体を加熱することができる。
また、本発明の加熱炉が請求項6に記載の制御手段及び炉内雰囲気調整手段を備えている場合には、炉内空間内の気体の特性を適正な範囲に制御することができるため、ハニカム成形体にクラックを生じることなく、ハニカム成形体に含まれる有機物を適正な処理速度で充分に分解させることができる。
In the heating furnace according to
Further, when the heating furnace of the present invention is provided with the control means and furnace atmosphere adjustment means according to claim 6, it is possible to control the characteristics of the gas in the furnace space to an appropriate range, The organic matter contained in the honeycomb molded body can be sufficiently decomposed at an appropriate processing speed without causing cracks in the honeycomb molded body.
請求項11に記載のハニカム構造体の製造方法は、セラミック原料と有機物とを含む原料組成物を成形して、多数のセルがセル壁を隔てて長手方向に並設された柱状のハニカム成形体を作製するハニカム成形体作成工程と、加熱炉中でハニカム成形体を加熱してハニカム成形体中の有機物を除去してハニカム脱脂体を作製する脱脂工程と、ハニカム脱脂体を焼成してハニカム焼成体を作製する焼成工程とを含む、ハニカム焼成体からなるハニカム構造体の製造方法であって、
脱脂工程において用いる加熱炉は、ハニカム成形体が配置される炉内空間と、炉内空間を昇温させる加熱手段と、炉内空間の周囲の外壁の一部が開口してなり、炉内空間内に酸素を含む気体を導入する酸素供給通路と、炉内空間に接続され、炉内空間内の気体を炉内空間外へ排出する排気通路と、排気通路に配置され、排気通路を通過する気体の特性を測定する測定手段とを備えている。
The method for manufacturing a honeycomb structure according to claim 11, wherein a raw material composition including a ceramic raw material and an organic material is formed, and a columnar honeycomb formed body in which a large number of cells are arranged in parallel in a longitudinal direction with a cell wall therebetween. A honeycomb molded body preparation step for manufacturing a honeycomb degreased body by heating the honeycomb molded body in a heating furnace to remove organic matter in the honeycomb molded body to produce a honeycomb degreased body, and honeycomb firing by firing the honeycomb degreased body A manufacturing method of a honeycomb structure comprising a honeycomb fired body, including a firing step of producing a body,
The heating furnace used in the degreasing step is configured such that the furnace space in which the honeycomb formed body is disposed, the heating means for raising the temperature of the furnace space, and a part of the outer wall around the furnace space are opened. An oxygen supply passage for introducing a gas containing oxygen therein, an exhaust passage connected to the furnace space and exhausting the gas in the furnace space to the outside of the furnace space, an exhaust passage, and passing through the exhaust passage Measuring means for measuring the characteristics of the gas.
請求項11に記載のハニカム構造体の製造方法によれば、脱脂工程において、排気通路を通過する気体の特性を測定することによって、脱脂工程中の炉内空間内の気体の特性を安定して把握することができる。
即ち、脱脂工程中の炉内空間内の気体の特性を安定的かつ適切に把握してハニカム構造体を製造することができる。
According to the method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 11, in the degreasing step, by measuring the characteristics of the gas passing through the exhaust passage, the characteristics of the gas in the furnace space during the degreasing step can be stabilized. I can grasp it.
That is, the honeycomb structure can be manufactured by stably and appropriately grasping the characteristics of the gas in the furnace space during the degreasing process.
請求項12に記載のハニカム構造体の製造方法では、脱脂工程において、炉内空間内の気体を炉内空間外へ常時排出する。
この請求項12に記載のハニカム構造体の製造方法によると、排気通路を通過する気体が、常に炉内空間内から炉内空間外に向かって流れるため、測定手段に接触する気体の流れる向きが一定となり、脱脂工程中の炉内空間内の気体の特性をより安定的に把握してハニカム構造体を製造することができる。
In the honeycomb structure manufacturing method according to the twelfth aspect, in the degreasing step, the gas in the furnace space is always discharged out of the furnace space.
According to the method for manufacturing a honeycomb structured body according to
請求項13に記載のハニカム構造体の製造方法では、脱脂工程において、排気通路を通過する気体の流量は、10〜100m3/h(Normal)である。
ここで、気体の流量が100m3/h(Normal)を超えると、加熱対象物の温度制御が難しくなり、また、流量が10m3/h(Normal)未満であると、気化した有機物が排気通路内で凝縮してしまうことがあるところ、この請求項13に記載のハニカム構造体の製造方法では、気体の流量をこのような範囲に制御しているため、脱脂工程中の炉内空間内の気体の特性をさらに安定的に把握してハニカム構造体を製造することができる。
In the method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 13, in the degreasing step, the flow rate of the gas passing through the exhaust passage is 10 to 100 m 3 / h (Normal).
Here, when the gas flow rate exceeds 100 m 3 / h (Normal), it becomes difficult to control the temperature of the object to be heated, and when the flow rate is less than 10 m 3 / h (Normal), the vaporized organic matter is exhausted from the exhaust passage. In the method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 13, since the gas flow rate is controlled within such a range, the inside of the furnace space during the degreasing process may be condensed. A honeycomb structure can be manufactured by more stably grasping the gas characteristics.
請求項14に記載のハニカム構造体の製造方法では、測定手段は、ガス濃度センサであり、請求項15に記載のハニカム構造体の製造方法では、測定手段は、酸素濃度センサである。
請求項14に記載のハニカム構造体の製造方法によると、排気通路を通過する気体の特性のうち、ガス濃度を測定することができるため、脱脂工程時の化学反応の進行の程度を安定的に把握してハニカム構造体を製造することができる。
請求項15に記載のハニカム構造体の製造方法によると、特に酸素濃度を測定することができるため、ハニカム成形体を加熱することによって起こる酸化反応の進行の程度を安定的に把握してハニカム構造体を製造することができる。
In the method for manufacturing a honeycomb structure according to claim 14, the measurement means is a gas concentration sensor, and in the method for manufacturing the honeycomb structure according to claim 15, the measurement means is an oxygen concentration sensor.
According to the method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 14, since the gas concentration can be measured among the characteristics of the gas passing through the exhaust passage, the degree of progress of the chemical reaction during the degreasing process can be stabilized. A honeycomb structure can be manufactured by grasping.
According to the method for manufacturing a honeycomb structure according to claim 15, since the oxygen concentration can be measured in particular, the progress of the oxidation reaction caused by heating the honeycomb formed body can be stably grasped and the honeycomb structure The body can be manufactured.
請求項16に記載のハニカム構造体の製造方法では、加熱炉は、測定手段により測定された測定値が入力される入力部及び制御信号を出力する出力部を有する制御手段と、測定値に基づいて制御手段から出力される制御信号を受けて動作する炉内雰囲気調整手段とを備え、制御信号に基づいて炉内雰囲気調整手段を動作させることにより、炉内空間内の気体の特性を調整する。
請求項16に記載のハニカム構造体の製造方法によると、脱脂工程において用いる加熱炉は、測定手段、制御手段及び炉内雰囲気調整手段を備えているため、測定手段によって測定された測定値に基づいて、制御手段及び炉内雰囲気調整手段を作動させて炉内空間内の気体の特性を調整することができる。
従って、脱脂工程においてハニカム成形体にクラックが生じることなく、かつ、適正な処理速度でハニカム成形体に含まれる有機物を除去してハニカム構造体を製造することができる。
In the method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 16, the heating furnace is based on the measurement value, the control means having the input part to which the measurement value measured by the measurement means is input and the output part to output the control signal. A furnace atmosphere adjusting means that operates in response to a control signal output from the control means, and adjusts the gas characteristics in the furnace space by operating the furnace atmosphere adjusting means based on the control signal. .
According to the method for manufacturing a honeycomb structured body according to claim 16, since the heating furnace used in the degreasing step includes the measurement means, the control means, and the furnace atmosphere adjustment means, based on the measurement value measured by the measurement means. Thus, the control means and the furnace atmosphere adjustment means can be operated to adjust the characteristics of the gas in the furnace space.
Therefore, the honeycomb structure can be manufactured by removing the organic matter contained in the honeycomb formed body without causing cracks in the honeycomb formed body in the degreasing step and at an appropriate processing speed.
(第一実施形態)
以下、本発明の一実施形態である第一実施形態について図を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第一実施形態の加熱炉を示す正面図であり、図2は、図1に示した加熱炉のA−A線断面図である。
なお、図1及び図2に示す加熱炉10には、4本の排気通路46が設けられているが、図2においては、各排気通路46に対して設置されている測定手段、排気ブロア40等の装置について、右端の1本の排気通路に対して設けられている装置のみについて示しており、他の排気通路に設けられている機構については省略している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment which is an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing a heating furnace according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the heating furnace shown in FIG.
In addition, although the four
図1に示す加熱炉10は連続炉であり、加熱炉10を構成する横長の本体フレーム22には、その搬入部25及び搬出部27を除く大部分に、管状であって耐熱材料からなるマッフル23が横向きに支持されており、マッフル23の入口部23a付近には入口パージ室24が設けられている。
そして、搬入部25は、入口パージ室24よりも前段側、即ち図1における左側に設けられている。
一方、マッフル23の出口部23b付近には出口パージ室26が設けられている。
そして、搬出部27は、出口パージ室26よりも後段側、即ち図1における右側に設けられている。
The
The carry-in section 25 is provided on the upstream side of the
On the other hand, an
The carry-out unit 27 is provided on the rear side of the
炉内空間21は、マッフル23からなる外壁によって周囲を囲まれてなる空間であり、この炉内空間21内にハニカム成形体100(加熱対象物)が載置された脱脂用治具G1を配置することができる。
また、マッフル23の内部には、コンベアベルト31の一部がマッフル23の長手方向に沿って延びるように敷設されており、マッフル23の後段側下方には、モータ32及び複数のプーリ33からなるコンベア駆動部が設けられている。コンベアベルト31は各プーリ33に巻装されている。
The
In addition, a part of the
モータ32を駆動させることによってコンベアベルト31は入口部23aから出口部23bに向かって、即ち図1の左側から右側に向かって移動するようになっている。
入口部23aより前段のコンベアベルト31上に加熱対象物を載置してモータ32を駆動させることによって、ハニカム成形体100(加熱対象物)を入口部23aから出口部23bに向かって搬送することができる。
By driving the
The honeycomb molded body 100 (the heating target object) is transported from the
炉内空間21を囲むマッフル23からなる外壁のうち、入口部23a及び出口部23bは開放されており、本体フレーム22は搬入部25から搬出部27まで開放されている。そのため、酸素を含む空気は入口部23a及び出口部23bを通って、搬出部27まで通過することができる。このように、本実施形態における加熱炉10は搬入部25から炉内空間21を経て搬出部27まで繋がって開放された通路である酸素供給通路28を備えている。
Of the outer wall formed of the
マッフル23は、断熱材34によって囲まれており、マッフル23の後端部23cには、冷却手段である冷却ジャケット36が設けられている。
また、マッフル23の天井部23dには排気通路46が接続されている。
The
An
断熱材34は、4角筒状の部材であり、図2に示すようにマッフル23を囲むように配置されており、断熱材34の内部には加熱手段であるヒータ35が設けられている。
ヒータ35は、炉内空間21内を移動するハニカム成形体100を所定の温度に加熱するためのものである。
また、冷却ジャケット36は、ハニカム成形体100が脱脂処理された高温のハニカム脱脂体を常温まで冷却するためのものである。
これらにより、ハニカム成形体100を脱脂可能温度に加熱して、脱脂処理後に常温まで冷却することができる。
The
The
The cooling
Accordingly, the honeycomb formed
排気通路46は、その一端がマッフル23の天井部23dから延設されており、炉内空間21内の気体は排気通路46を通って排気口41から炉内空間外29に排出される。
さらに、排気通路46内には測定手段である酸素濃度センサ49の測定子49aが設けられている。
そして、排気通路46の途中であって、測定子49aに対してマッフル23側でなく排気口41側となる位置に、炉内雰囲気調整手段である排気ブロア40が設けられている。
One end of the
Further, in the
In the middle of the
酸素濃度センサ49は、測定子49aと排気通路46を流れる気体とが接触するように配置されており、制御手段である電子制御装置(以下、ECUという)50の入力部51と電気的に接続されている。そのため、排気通路46を流れる気体の酸素濃度を測定し、得られた測定値を電気信号としてECU50に送ることができる。
また、酸素濃度センサ49には測定した酸素濃度を数値で表示する、図示しない表示部が備えられている。
The
The
ECU50は、その入力部51で酸素濃度センサ49と、その出力部52で排気ブロア40とそれぞれ電気的に接続されている。また、作業者が酸素濃度の設定値を直接入力するための図示しない入力機構を備えている。また、ECU50の内部には、酸素濃度の設定値と電気信号の形で入力された酸素濃度の測定値とから酸素濃度を制御するために必要な排気ブロアの回転数を計算する演算処理部53が設けられている。
The
次に、加熱対象物であるハニカム成形体100、ハニカム成形体を脱脂、焼成することによって得られるハニカム焼成体110、及び、本実施形態のハニカム構造体の製造方法で製造する対象であるハニカム構造体120について図3(a)、図3(b)及び図4を参照しつつ説明する。図3(a)は、ハニカム成形体の一例を模式的に示す斜視図であり、図3(b)は、そのB−B線断面図である。
図4は、ハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図である。
Next, the honeycomb formed
FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb structure.
ハニカム成形体100は、図3(a)に示すように、長手方向(図3(a)中、矢印Cの方向)に多数のセル101が並設されており、このセル101はセル壁102によって隔てられている。そして、セル101は、いずれか一方の端部が封止材103により封止されている。
As shown in FIG. 3A, the honeycomb formed
ハニカム焼成体110は、このようなハニカム成形体100を脱脂、焼成することによって得られる。ハニカム焼成体110はその形状がハニカム成形体100と略同一である多孔質セラミックからなるため、ハニカム焼成体110の一のセルに排ガスを流入させると、排ガスは必ずセルを隔てるセル壁を通過した後、他のセルから流出する。そのため、排ガスがこのセル壁を通過する際、排ガス中のパティキュレートがセル壁部分で捕捉され、排ガスが浄化される。
すなわち、ハニカム焼成体110のセル壁は排ガス浄化用フィルタとして機能するようになっている。
The honeycomb fired
That is, the cell wall of the honeycomb fired
ハニカム構造体120は、ハニカム焼成体110がシール材層(接着剤層)121を介して複数個結束されたハニカム焼成体の集合体122の外周部に断面形状が円形となるように切削加工を施し、その外周にシール材層(コート層)123を形成してなる。
The
以下、第一実施形態のハニカム構造体の製造方法について、工程順に説明する。
ここでは、構成材料の主成分としてセラミック原料である炭化ケイ素粉末を使用した場合における第一実施形態のハニカム構造体の製造方法について説明する。
Hereinafter, the manufacturing method of the honeycomb structure of the first embodiment will be described in the order of steps.
Here, the manufacturing method of the honeycomb structure of the first embodiment when silicon carbide powder, which is a ceramic raw material, is used as the main component of the constituent material will be described.
まず、セラミック原料として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と有機バインダとを乾式混合して混合粉末を調製するとともに、液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合して混合液体を調製し、続いて、上記混合粉末と上記混合液体とを湿式混合機を用いて混合することにより、成形体製造用の湿潤混合物を調製する。 First, as a ceramic raw material, silicon carbide powder having a different average particle size and an organic binder are dry-mixed to prepare a mixed powder, and a liquid plasticizer, a lubricant and water are mixed to prepare a mixed liquid. The mixed powder and the mixed liquid are mixed using a wet mixer to prepare a wet mixture for manufacturing a molded body.
上記湿潤混合物は、調製後搬送され、成形機に投入されることとなる。
上記湿潤混合物を押出成形機に投入すると、湿潤混合物は押出成形により所定の形状のハニカム成形体となる。このハニカム成形体を、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させ、乾燥させた状態のハニカム成形体とする。
The wet mixture is transported after preparation and put into a molding machine.
When the wet mixture is charged into an extruder, the wet mixture becomes a honeycomb formed body having a predetermined shape by extrusion. This honeycomb formed body is dried using a microwave dryer, a hot air dryer, a dielectric dryer, a vacuum dryer, a vacuum dryer, a freeze dryer or the like to obtain a honeycomb formed body in a dried state.
次に、切断装置を用いて作製したハニカム成形体の両端を切断する切断工程を行い、ハニカム成形体を所定の長さに切断する。次いで、必要に応じて、入口側セル群の出口側の端部、及び、出口側セル群の入口側の端部に、封止材となる封止材ペーストを所定量充填し、セルを目封じする。このセルの目封じの際には、ハニカム成形体の端面(すなわち切断工程後の切断面)に目封じ用のマスクを当てて、目封じの必要なセルにのみ封止材ペーストを充填する。
このような工程を経て、脱脂工程で脱脂処理される加熱対象物であるハニカム成形体100を作製する。
Next, a cutting step of cutting both ends of the honeycomb formed body manufactured using the cutting device is performed, and the honeycomb formed body is cut into a predetermined length. Then, if necessary, the end side of the inlet side cell group and the end side of the outlet side cell group at the inlet side are filled with a predetermined amount of sealing material paste as a sealing material, and the cells are To seal. When sealing the cells, a sealing mask is applied to the end face of the honeycomb formed body (that is, the cut surface after the cutting step), and only the cells that need to be sealed are filled with the sealing material paste.
Through such a process, the honeycomb formed
次に、封止材ペーストが充填されたハニカム成形体中の有機物を除去するために、ハニカム成形体を本発明の加熱炉10に搬送し、脱脂工程を行って、ハニカム成形体100から有機物が除去されたハニカム脱脂体を作製する。
この脱脂工程の詳細については後に詳しく説明する。
Next, in order to remove the organic matter in the honeycomb formed body filled with the sealing material paste, the honeycomb formed body is transported to the
The details of this degreasing process will be described in detail later.
次いで、作製したハニカム脱脂体を焼成炉に搬送し、焼成工程を行ってハニカム焼成体を作製する。
上記焼成工程は、従来公知の方法で行うことができ特に限定されないが、アルゴン等の反応性が低い気体の存在下で、常圧にして1400〜2300℃の温度範囲内で行うことが好ましい。
上記焼成工程後、得られたハニカム焼成体の側面に、シール材層(接着剤層)となるシール材ペーストを塗布してシール材ペースト層を形成し、このシール材ペースト層の上に、順次他のハニカム焼成体を積層する工程を繰り返して所定数のハニカム焼成体が結束されたハニカム焼成体の集合体を作製する。なお、シール材ペーストとしては、例えば、無機バインダと有機バインダと無機繊維及び/又は無機粒子とからなるものを使用することができる。
Next, the produced honeycomb degreased body is conveyed to a firing furnace, and a firing process is performed to produce a honeycomb fired body.
Although the said baking process can be performed by a conventionally well-known method and it does not specifically limit, It is preferable to carry out in the temperature range of 1400-2300 degreeC by making it normal pressure in presence of gas with low reactivity, such as argon.
After the firing step, a sealing material paste to be a sealing material layer (adhesive layer) is applied to the side surface of the obtained honeycomb fired body to form a sealing material paste layer, and sequentially on the sealing material paste layer, The process of laminating other honeycomb fired bodies is repeated to produce an aggregate of honeycomb fired bodies in which a predetermined number of honeycomb fired bodies are bundled. In addition, as a sealing material paste, what consists of an inorganic binder, an organic binder, an inorganic fiber, and / or an inorganic particle can be used, for example.
次に、このハニカム焼成体の集合体を加熱して接着剤ペースト層を乾燥、固化させてシール材層(接着剤層)とする。その後、ダイヤモンドカッターを用いてハニカム焼成体の集合体に切削加工を施してセラミックブロックとし、セラミックブロックの外周面にシール材ペーストを塗布し、シール材ペーストを乾燥固化させてシール材層(コート層)を形成することによりハニカム構造体を完成する。 Next, the aggregate of the honeycomb fired bodies is heated to dry and solidify the adhesive paste layer to form a sealing material layer (adhesive layer). Then, the aggregate of the honeycomb fired bodies is cut using a diamond cutter to form a ceramic block, the sealing material paste is applied to the outer peripheral surface of the ceramic block, the sealing material paste is dried and solidified, and the sealing material layer (coating layer) ) To complete the honeycomb structure.
次に、ハニカム成形体100を脱脂する脱脂工程における加熱炉の作動を説明する。
脱脂工程を行う際には、ハニカム成形体100を脱脂炉10に投入する前に、加熱手段であるヒータ35に電力を投入して、ヒータ35の温度を上昇させる。そして、ヒータ35からの熱によってマッフル23の温度を上昇させて、炉内空間21の温度を脱脂工程に適した温度(200〜600℃)とする。
Next, the operation of the heating furnace in the degreasing process for degreasing the honeycomb formed
When performing the degreasing process, before the honeycomb formed
図5は、図2におけるマッフル付近の拡大図である。
ハニカム成形体を脱脂炉10に投入する際には、図5に示すような脱脂用治具G1上にハニカム成形体100を複数個、その長手方向がコンベアベルト31の進行方向に対して垂直な方向になるように並べる。本実施形態において脱脂用治具G1は、コンベアベルト31の幅に対して二つ並ぶようになっている。
また、脱脂用治具G1の載置面には図示しないリブが設けられており、脱脂用治具G1の載置面とハニカム成形体100の底面との間には一定の間隔が空いている。
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the muffle in FIG.
When the honeycomb molded body is put into the
Further, a rib (not shown) is provided on the mounting surface of the degreasing jig G1, and a certain interval is provided between the mounting surface of the degreasing jig G1 and the bottom surface of the honeycomb formed
次に、このようにしてハニカム成形体100を並べた脱脂用治具G1を、搬入部25においてコンベアベルト31上に載置する。
続いてモータ32を駆動させるとコンベアベルト31が搬入部25から搬出部27に向かって移動するため、コンベアベルト31上に載置された脱脂用治具G1も共に搬出部27に向かって移動する。
Next, the degreasing jig G1 in which the honeycomb formed
Subsequently, when the
脱脂用治具G1は入口パージ室24を経て、マッフル23の入口部23aから炉内空間21に投入される。炉内空間21を脱脂用治具G1が移動していくと、脱脂用治具及びハニカム成形体100の温度が上昇してゆき、ハニカム成形体100に含まれる有機物が揮発して脱脂が進行する。
The degreasing jig G <b> 1 is introduced into the in-
このとき、本発明の加熱炉10には酸素供給通路28が設けられているため、炉内空間21には酸素が常に供給されている。そのため、揮発した有機物の一部は酸素と反応して燃焼することとなる。この燃焼反応によって有機物と酸素が消費され、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気等の反応ガスが発生する。
At this time, since the oxygen supply passage 28 is provided in the
揮発した有機物及び反応ガスは、マッフル23の天井部23dから排気通路46に導入され、排気通路46を通過して排出口41から排出される。
この際、排気通路46には排気ブロア40が設けられているため、排気ブロア40を作動させることによって、排気通路46内を通過する気体が常に炉内空間21内から炉内空間外に向かって流れるように気体の流れる向きを制御することができる。
Volatile organic substances and reaction gas are introduced into the
At this time, since the
そして、排出された気体は排気通路46内を通過するが、このとき排気通路46に設けられた酸素濃度センサ49の測定子49aと接触するため、排気通路46内を流れる気体の酸素濃度が測定される。
上述したように排気通路46内を流れる気体の向きは一定であるため、測定子49aと接触する気体の流れる向きは一定となり、安定的に酸素濃度を測定することができる。
The exhausted gas passes through the
As described above, since the direction of the gas flowing in the
酸素濃度センサ49は、測定子49aで測定された測定値(電気抵抗等)を適切な電気信号に変換し、酸素濃度を数値として表示部に表示する。これにより作業者は脱脂工程において適切な酸素濃度が保たれているかを確認することができる。
また、酸素濃度センサ49からは酸素濃度が電気信号の形で測定値としてECU50の入力部51に送られる。
The
Further, the oxygen concentration is sent from the
ECU50は、図示しないCPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路によって構成されるものである。ECU50は、演算処理部53を有している。演算処理部53は、酸素濃度の設定値と、酸素濃度の測定値とに基づいて、予め設定されたプログラムによる演算処理を行って、酸素濃度を適切な範囲に制御するために必要な排気ブロア40の回転数を求め、演算処理結果を出力部52から炉内雰囲気調整手段である排気ブロア40に制御信号として出力部52から出力する。
The
排気ブロア40は、ECU50の出力部52から出力された制御信号に基づいてその回転数を変更して排気ブロア40からの排気速度を制御する。
このようにすることによって排気通路46を通過する気体の流量を制御することができる。
そして、排気通路46を通過する気体の流量を制御することによって炉内空間21内の酸素濃度を制御することができる。
また、演算処理部53には、気体の流量が適切な範囲(10〜100m3/h(Normal))となるように排気ブロア40の回転数を求めるプログラムが設定されているため、排気通路46を流れる気体の流量を適切な範囲に制御して、炉内空間21内の酸素濃度を制御することができる。
The
By doing so, the flow rate of the gas passing through the
The oxygen concentration in the
In addition, since the
ここで、炉内空間21内の酸素濃度を制御する方法についてさらに説明する。
脱脂工程においてはハニカム成形体100から揮発した有機物が燃焼するため、炉内空間21内の酸素が消費されて、炉内空間21内の酸素濃度が低下する。そして酸素濃度が低くなりすぎた場合には排気ブロア40の回転数を上げて排気速度を上げる。これによって炉内空間21内の内圧が下がり、酸素供給通路28から炉内空間21内に流入する空気の量が増すために炉内空間21内の酸素濃度を上げることができる。
一方、酸素供給通路28から炉内空間21内に流入する空気の量が多すぎると炉内空間21内の酸素濃度が高くなる。酸素濃度が高くなりすぎた場合には排気ブロア40の回転数を下げて排気速度を下げる。これによって炉内空間21内の内圧が上がり、酸素供給通路28から炉内空間21内に流入する空気の量が減るために炉内空間21内の酸素濃度を下げることができる。
Here, a method for controlling the oxygen concentration in the
In the degreasing process, the organic substances volatilized from the honeycomb formed
On the other hand, if the amount of air flowing from the oxygen supply passage 28 into the
このようにして炉内空間21内の酸素濃度が適切な範囲に制御された状態で、脱脂用治具G1は炉内空間21を移動するため、ハニカム成形体100は適切な酸素濃度条件下で脱脂される。脱脂用治具G1はマッフル23の後端部23cに達し、脱脂用治具G1及びハニカム成形体100は冷却ジャケット36によって室温まで冷却される。
Since the degreasing jig G1 moves in the
そして、脱脂用治具はマッフル23の出口部23bからマッフル23の外に到達し、出口パージ室26を経て搬出部27から加熱炉10の外に搬出されて、脱脂工程が終了する。
Then, the degreasing jig reaches the outside of the muffle 23 from the
以下、本実施形態の加熱炉及び加熱炉を用いたハニカム構造体の製造方法についての作用効果を列挙する。
(1)排気通路46に測定手段である酸素濃度センサ49の測定子49aが配置されているため、排気通路46を通過する気体の酸素濃度を測定することができる。排気通路46を通過する気体の酸素濃度は、加熱炉10の炉内空間21内に存在する気体の酸素濃度を平均的に反映したものとなるため、排気通路46を通過する気体の酸素濃度を測定することによって、加熱炉10の炉内空間21内に存在する気体の酸素濃度を安定的かつ適切に把握することができる。
従って、排気通路46を通過する気体の酸素濃度を測定して、加熱炉10の炉内空間21内の気体の酸素濃度を安定的かつ適切に把握しながらハニカム成形体100に含まれる有機物を酸化、燃焼させることができる。
(2)排気通路46には排気ブロア40が設けられているため、炉内空間21内の気体を炉内空間外に常時排出させることができる。このように排気通路46を流れる気体が常に炉内空間21内から炉内空間外29に向かって流れるようにすると、測定子49aに接触する気体の流れる向きが一定となるため、炉内空間21内の酸素濃度をより安定的に把握することができる。
(3)排気ブロア40の回転数を調節することによって、排気通路46を通過する気体の流量を適切な範囲に制御することができる。排気通路46を通過する気体の流量を制御することによって、気体中の有機物が排気通路46内で凝縮すること、及び、加熱対象物の温度制御が不充分になることを防止することができる。
(4)酸素濃度センサ49からECU50に酸素濃度の測定値が入力され、ECU50からの制御信号によって排気ブロア40の回転数を制御するため、排気通路46で測定した酸素濃度の測定値に基づいて炉内空間21内から排出される気体の排気速度を調節し、酸素供給通路28から炉内空間21内に供給される酸素の量を調節して、炉内空間21内の酸素濃度を調整することができる。
これにより、脱脂工程においてハニカム成形体100に含まれる有機物を適正な処理速度で充分に分解させることができ、また、ハニカム成形体100にクラックが生じることを防止することができる。
Hereinafter, the effects of the heating furnace of the present embodiment and the honeycomb structure manufacturing method using the heating furnace will be listed.
(1) Since the measuring
Therefore, the oxygen concentration of the gas passing through the
(2) Since the
(3) By adjusting the rotation speed of the
(4) Since the measured value of the oxygen concentration is input from the
Thereby, in the degreasing step, the organic matter contained in the honeycomb formed
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。
(実施例1)
平均粒径10μmのα型炭化ケイ素粉末250kgと、平均粒径0.5μmのα型炭化ケイ素粉末100kgと、有機バインダ(メチルセルロース)と20kgとを混合し、混合粉末を調製した。
次に、別途、潤滑剤(日本油脂社製 ユニルーブ)12kgと、可塑剤(グリセリン)5kgと、水65kgとを混合して液体混合物を調製し、この液体混合物と混合粉末とを湿式混合機を用いて混合し、湿潤混合物を調製した。
なお、ここで調製した湿潤混合物の水分含有量は、14重量%であった。
Examples that more specifically disclose the first embodiment of the present invention will be described below.
Example 1
250 kg of α-type silicon carbide powder having an average particle size of 10 μm, 100 kg of α-type silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm, and 20 kg of an organic binder (methylcellulose) were mixed to prepare a mixed powder.
Next, separately, 12 kg of lubricant (Unilube manufactured by NOF Corporation), 5 kg of plasticizer (glycerin), and 65 kg of water are mixed to prepare a liquid mixture, and this liquid mixture and the mixed powder are mixed in a wet mixer. And mixed to prepare a wet mixture.
The moisture content of the wet mixture prepared here was 14% by weight.
次に、搬送装置を用いて、この湿潤混合物を押出成形機に搬送し、押出成形機の原料投入口に投入した。
なお、押出成形機投入直前の湿潤混合物の水分含有量は、13.5重量%であった。
そして、押出成形により、図3(a)に示したハニカム成形体100と略同形状の生成形体を作製した。
Next, this wet mixture was conveyed to an extrusion molding machine using a conveyance device, and charged into a raw material inlet of the extrusion molding machine.
In addition, the moisture content of the wet mixture immediately before feeding the extruder was 13.5% by weight.
And the production | generation form of substantially the same shape as the honeycomb molded
次に、マイクロ波乾燥機等を用いて上記生成形体を乾燥させた後、上記湿潤混合物と同様の組成の封止材ペーストを所定のセルに充填し、さらに乾燥機を用いて乾燥させ、その大きさが34.3mm×34.3mm×250mm、セルの数(セル密度)が46.5個/cm2、セル壁の厚さが0.30mmの炭化ケイ素成形体からなるハニカム成形体100を作製した。
Next, after drying the generated shape using a microwave dryer or the like, a predetermined cell is filled with a sealing material paste having the same composition as the wet mixture, and further dried using a dryer. A honeycomb molded
次に、第一実施形態に示した加熱炉10を用いて、ハニカム成形体100を400℃で脱脂した。加熱炉10の具体的な仕様は以下の通りである。
加熱炉10は連続炉であり、マッフル23の長さは2.4m、幅は0.85m、最大高さは0.15mであり、炉内空間21の全容積は2.7m3であった。
排気通路46はマッフル23より4本立設しており、その直径が0.1mである円管であった。そして、各排気通路46の、マッフル23の天井部23dから排気口側に向かって1mの位置には酸素濃度センサ49の測定子49aが設置されていた。
Next, the honeycomb formed
The
Four
この加熱炉10を用いて、以下の手順によって脱脂工程を行った。
まず、ヒータ35に電力を投入して、炉内空間21の温度が400℃となるようにヒータ35の温度を上昇させた。また、モータ32を駆動させてコンベアベルト31が搬入部25から搬出部27の方向に移動するようにした。
このとき、コンベアベルト31の移動速度は140mm/minであった。
そして、ハニカム成形体100を10本並べて収納した脱脂用治具G1を多数準備した。
そして、加熱炉10の搬入部25において脱脂用治具G1をコンベアベルト31の進行方向に沿って並べてコンベアベルト31上に載置することによって、脱脂用治具G1を順次マッフル23の炉内空間21に導入し、連続的にハニカム成形体100の脱脂処理を行った。
Using this
First, electric power was supplied to the
At this time, the moving speed of the
And many degreasing jig | tool G1 which accommodated ten
Then, the degreasing jig G1 is arranged along the traveling direction of the
ECU50に入力する酸素濃度の設定値を10vol%として、酸素濃度センサ49によって排気通路46内の酸素濃度を測定し、測定した酸素濃度に基づいて排気ブロア40の回転数を制御することによって炉内空間21内の酸素濃度を調整した。
また、排気ブロア40は排気通路46を通過する気体の流量が、10〜100m3/h(Normal)となるように演算処理部53に設定したプログラムに従って常時運転することとし、炉内空間21内の気体が炉内空間外29に常時排出されるようにした。
そして、ハニカム脱脂体が収納された脱脂用治具G1を搬出部27から取り出し、脱脂工程を終了した。
The oxygen concentration set value input to the
The
Then, the degreasing jig G1 storing the honeycomb degreased body was taken out from the carry-out portion 27, and the degreasing process was completed.
続いて、ハニカム脱脂体を常圧のアルゴン雰囲気下2200℃、3時間で焼成することによって、炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体の作製を終了した。 Subsequently, the honeycomb degreased body was fired at 2200 ° C. for 3 hours in an argon atmosphere at normal pressure to complete the production of the honeycomb fired body made of the silicon carbide sintered body.
(参考例1)
排気通路46を通過する気体の流量が5〜100m3/h(Normal)となるように、演算処理部53に設定されたプログラムを変更し、このプログラムに従って排気ブロア40を常時運転したこと以外は、実施例1と同様にして脱脂工程を行い、ハニカム焼成体を作製した。
(Reference Example 1)
The program set in the
(参考例2)
排気通路46を通過する気体の流量が10〜120m3/h(Normal)となるように、演算処理部53に設定されたプログラムを変更し、このプログラムに従って排気ブロア40を常時運転したこと以外は、実施例1と同様にして脱脂工程を行い、ハニカム焼成体を作製した。
(Reference Example 2)
Except that the program set in the
(参考例3)
酸素濃度の制御を行う際に、排気ブロアの回転数を制御する代わりに、排気ブロア40の回転のON−OFFを制御するように、演算処理部53に設定されたプログラムを変更し、このプログラムに従って排気ブロア40が常時運転されないようにしたこと以外は、実施例1と同様にして脱脂工程を行い、ハニカム焼成体を作製した。
(Reference Example 3)
When controlling the oxygen concentration, the program set in the
(比較例1)
実施例1で用いた加熱炉10の炉内空間21内に酸素濃度センサの測定子を追加して設置した加熱炉を製造した。
追加した酸素濃度センサの測定子の設置位置は、マッフル23の天井部23dから炉内空間21内に1cm突出した位置であってマッフル23の天井部23dの最高点からマッフル23の側面の方向(図2における右側)に0.2m移動した位置とした。
追加した酸素濃度センサにはECU50が接続されておらず、この追加した酸素濃度センサは、専ら炉内空間21内の酸素濃度を測定する機能のみを有するものであった。
すなわち、この加熱炉は排気通路46と炉内空間21内で同時に酸素濃度を測定することができ、排気通路46を流れる気体の酸素濃度を測定した結果に基づいて酸素濃度の制御を行うものであった。
この加熱炉を用いて、実施例1と同様にして脱脂工程を行い、ハニカム焼成体を作製した。
(Comparative Example 1)
A heating furnace in which an oxygen concentration sensor probe was additionally installed in the
The installation position of the added oxygen concentration sensor probe is a position that protrudes 1 cm into the
The
That is, this heating furnace can simultaneously measure the oxygen concentration in the
Using this heating furnace, a degreasing process was performed in the same manner as in Example 1 to produce a honeycomb fired body.
(脱脂工程における酸素濃度の記録結果の評価)
実施例1、参考例1〜3、及び、比較例1の脱脂工程において、各加熱炉に設置した酸素濃度センサによって酸素濃度を測定、記録し、その記録結果から酸素濃度の測定値のばらつきを評価した。
具体的には、ハニカム成形体100が収納された脱脂用治具G1を加熱炉に順次導入し、加熱炉を連続運転して60分経過した後から、酸素濃度を150分間、1分おきに記録した。
(Evaluation of recording results of oxygen concentration in the degreasing process)
In the degreasing process of Example 1, Reference Examples 1 to 3, and Comparative Example 1, the oxygen concentration was measured and recorded by the oxygen concentration sensor installed in each heating furnace, and the variation in the measured value of the oxygen concentration was determined from the recorded result. evaluated.
Specifically, the degreasing jig G1 in which the honeycomb formed
各実施例、参考例、及び、比較例において酸素濃度を記録した条件と、記録結果の平均値とばらつきを表1に示す。
また、実施例1と比較例1における記録開始からの時間(分)と記録した酸素濃度(vol%)との関係とを図6に示す。
さらに、実施例1と参考例3における記録開始からの時間(分)と記録した酸素濃度(vol%)との関係とを図7に示す。図7には、酸素濃度の20分毎の区間移動平均曲線を併せて示す。
Table 1 shows the conditions for recording the oxygen concentration in each example, reference example, and comparative example, and the average value and variation of the recorded results.
FIG. 6 shows the relationship between the time (minutes) from the start of recording and the recorded oxygen concentration (vol%) in Example 1 and Comparative Example 1.
Furthermore, the relationship between the time (minutes) from the start of recording in Example 1 and Reference Example 3 and the recorded oxygen concentration (vol%) is shown in FIG. FIG. 7 also shows a section moving average curve of oxygen concentration every 20 minutes.
なお、比較例1においては炉内空間21内と排気通路46にそれぞれ測定子が設置された酸素濃度センサで同時に酸素濃度を測定したが、表1及び図6には炉内空間21内で酸素濃度を測定して記録した結果を示す。
なお、酸素濃度の測定及び記録は、4本の排気通路46でそれぞれ行ったが、表1、図6及び図7には、図1における右側の排気通路46(最も高温になる排気通路46)に設けたセンサの測定値を示す。
In Comparative Example 1, the oxygen concentration was measured simultaneously with an oxygen concentration sensor in which a probe was installed in each of the
The oxygen concentration was measured and recorded in the four
表1及び図6から明らかなように、実施例1及び参考例1〜3では酸素濃度を排気通路内で測定しているため、酸素濃度の記録値のばらつきが小さくなっていた(作用効果(1))。これに対し、比較例1では酸素濃度を炉内空間内で測定しているため酸素濃度の記録値のばらつきが大きくなっていた。
特に、実施例1と比較例1を比べると、実際の炉内空間内の状態は同様であると考えられるにも関わらず、その記録値のばらつきが大きく異なっていた。このことから、酸素濃度を排気通路内で測定することによって安定した測定値を得ることができ、酸素濃度を適切に把握することができることが明らかとなった(作用効果(1))。
As apparent from Table 1 and FIG. 6, in Example 1 and Reference Examples 1 to 3, the oxygen concentration was measured in the exhaust passage, so the variation in the recorded value of the oxygen concentration was small (effects ( 1)). In contrast, in Comparative Example 1, since the oxygen concentration was measured in the furnace space, the variation in the recorded value of the oxygen concentration was large.
In particular, when Example 1 and Comparative Example 1 were compared, although the actual state in the furnace space was considered to be the same, the variation in the recorded values was greatly different. From this, it has been clarified that a stable measurement value can be obtained by measuring the oxygen concentration in the exhaust passage, and the oxygen concentration can be properly grasped (operation effect (1)).
また、図7から明らかなように、実施例1では炉内空間内の気体が炉内空間外に常時排出されるようにしているため、炉内空間内の気体が炉内空間外に常時排出されていない参考例3と比べて区間移動平均曲線のうねりを小さくできていることがわかった。このことから、炉内空間21内の酸素濃度をより安定的に把握できていることが明らかとなった(作用効果(2))。
Further, as apparent from FIG. 7, in the first embodiment, the gas in the furnace space is constantly discharged outside the furnace space, so that the gas in the furnace space is always discharged outside the furnace space. It was found that the waviness of the section moving average curve can be made smaller than that of the reference example 3 which is not performed. From this, it became clear that the oxygen concentration in the
さらに、実施例1では、排気通路を通過する気体の流量を適切な範囲に制御しているため、排気通路内で有機物が凝縮することがなく、また、ハニカム成形体の脱脂が充分に進んでいた(作用効果(3))。
これに対し、参考例1及び3では、排気通路を通過する気体の流量が10m3/h((Normal)未満と少なくなることがあり、排気通路内で有機物の一部が凝縮していることが観察された。
また、参考例2では、排気通路を通過する気体の流量が100m3/h(Normal)を超えて多くなることがあり、加熱対象物であるハニカム成形体の温度制御が充分にできていないためにハニカム成形体の脱脂が不充分である場合があった。
Further, in Example 1, since the flow rate of the gas passing through the exhaust passage is controlled to an appropriate range, the organic matter is not condensed in the exhaust passage, and degreasing of the honeycomb formed body is sufficiently advanced. (Action and effect (3)).
On the other hand, in Reference Examples 1 and 3, the flow rate of the gas passing through the exhaust passage may be as low as less than 10 m 3 / h ((Normal), and part of the organic matter is condensed in the exhaust passage. Was observed.
Further, in Reference Example 2, the flow rate of the gas passing through the exhaust passage may increase beyond 100 m 3 / h (Normal), and the temperature control of the honeycomb formed body that is the heating target is not sufficiently performed. In some cases, the honeycomb formed body was not sufficiently degreased.
(第二実施形態)
図8は、本発明の加熱炉の別の実施形態の一部を模式的に示す断面図である。
本実施形態の加熱炉140では、排気通路46とは別に測定用排気通路146が設けられている。測定用排気通路146の一端はマッフル23の天井部23dに接続されており、他端は排気通路46に接続されている。そして、酸素センサ49aが測定用排気通路146内に設置されている。
(Second embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a part of another embodiment of the heating furnace of the present invention.
In the
本実施形態の加熱炉140では、測定用排気通路146を通過する気体の酸素濃度を測定することができる。測定用排気通路146を通過する気体の流れは炉内空間21内と比べて安定したものとなるため、安定的に酸素濃度を測定することができる。
また、測定した酸素濃度に基づいて酸素濃度の制御を行うことができるため、酸素濃度を適切な範囲に調整することができる。
従って、このような構成の加熱炉においても、第一の実施形態の加熱炉と同様にして酸素濃度の測定及び制御を行うことができ、本実施形態においても作用効果(1)〜(4)を発揮することができる。
In the
Further, since the oxygen concentration can be controlled based on the measured oxygen concentration, the oxygen concentration can be adjusted to an appropriate range.
Accordingly, even in the heating furnace having such a configuration, the oxygen concentration can be measured and controlled in the same manner as in the heating furnace of the first embodiment, and the effects (1) to (4) are also provided in this embodiment. Can be demonstrated.
(第三実施形態)
図9は、本発明の加熱炉の別の実施形態の一部を模式的に示す断面図である。
本実施形態の加熱炉160では、炉内雰囲気調整手段として、排気ブロア40を使用する代わりに、マッフル内に低酸素濃度の気体を導入して酸素濃度を調整する気体導入手段を使用する。この気体導入手段は、配管161、ノズル162、電磁弁163、気体供給源164から構成されている。
また、加熱炉160では、第一実施形態に示した加熱炉10と異なり、ECU50の出力部52は電磁弁163と接続されており、排気ブロア40とは電気的に接続されていない。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a part of another embodiment of the heating furnace of the present invention.
In the
Moreover, in the
この気体導入手段は、配管161の一端にノズル162が設けられ、ノズル162がマッフル23の側壁部23eに接続されている。配管161の他端は電磁弁163を経て気体供給源164に連結されている。
気体供給源164には、窒素及び酸素の混合気体からなる低酸素濃度気体が貯蔵されており、この低酸素濃度気体は配管161を経てノズル162から、マッフル23内、即ち炉内空間21内に導入される。
In this gas introducing means, a
The
電磁弁163はECU50の出力部52と電気的に接続されており、ECU50より出力される制御信号に基づいてその開口度を調整することができる。
電磁弁163の開口度を調整することによって、気体供給源164から電磁弁163を通過して、配管161を経てノズル162から炉内空間21内に導入される低酸素濃度気体の流量が調節される。このように電磁弁163を作動させることによって炉内空間21内の酸素濃度を調整することができる。
具体的には、炉内空間21内の酸素濃度が高い場合には電磁弁163の開口度を高くすることによって、気体供給源164から低酸素濃度気体を炉内空間21内に導入し、炉内空間21内の酸素濃度を低下させることができる。
逆に、炉内空間21内の酸素濃度が低い場合には電磁弁163の開口度を低くすることによって、気体供給源164から炉内空間21内に導入される低酸素濃度気体の量を少なくして、炉内空間21内の酸素濃度を高くすることができる。
従って、本実施形態においても作用効果(1)〜(3)を発揮することができる。また、排気通路46で測定した酸素濃度の測定値に基づいて気体供給源164から炉内空間21内に供給される低酸素濃度気体の量を調節して、炉内空間21内の酸素濃度を調整することができる。
これにより、脱脂工程においてハニカム成形体100に含まれる有機物を適正な処理速度で充分に分解、除去することができ、また、ハニカム成形体100にクラックが生じることを防止することができる。
The
By adjusting the opening degree of the
Specifically, when the oxygen concentration in the
On the contrary, when the oxygen concentration in the
Accordingly, the effects (1) to (3) can be exhibited also in the present embodiment. Further, the amount of the low oxygen concentration gas supplied from the
Thereby, in the degreasing step, the organic matter contained in the honeycomb formed
(第四実施形態)
本実施形態の加熱炉では、特に図示はしていないが、炉内雰囲気調整手段として、第一実施形態に示した排気ブロア40と、第三実施形態に示した気体導入手段をともに使用する。
本実施形態の加熱炉では、ECU50の出力部52に排気ブロア40と電磁弁163とがともに接続されており、ECU50の出力部52から出力される制御信号によって排気ブロア40と電磁弁163がともに作動して、炉内空間21内の酸素濃度を調節することができる。
従って、本実施形態においても作用効果(1)〜(4)を発揮することができるとともに、脱脂工程においてハニカム成形体100に含まれる有機物を適正な処理速度で充分に分解、除去することができ、また、ハニカム成形体100にクラックが生じることを防止することができる。
(Fourth embodiment)
In the heating furnace of the present embodiment, although not particularly illustrated, both the
In the heating furnace of the present embodiment, both the
Therefore, in this embodiment, the operational effects (1) to (4) can be exhibited, and the organic matter contained in the honeycomb formed
(その他の実施形態)
第一〜第四実施形態における加熱炉、及び、ハニカム構造体の製造方法は、以下のようにしてもよい。
加熱炉としては、図1に示したような連続炉でなく、バッチ式の加熱炉であっても良い。
バッチ式の加熱炉の場合であっても、第一実施形態の加熱炉10と同様のマッフル、排気通路、測定手段、制御手段、炉内雰囲気調整手段を設けることができる。
なお、加熱炉及び各部の形状及び大きさは、作業者が脱脂用治具G1を手動で投入し、取り出すことのできる形状及び大きさであることが望ましい。
そして、バッチ式の加熱炉を用いて脱脂工程を行う場合には、コンベアベルト等を用いて脱脂用治具G1を連続的に炉内空間内に搬入、搬出する代わりに、所定数量の脱脂用治具G1を手動で炉内空間内に投入し、脱脂工程終了後に脱脂用治具G1を手動で取り出し、再度別の脱脂用治具G1を手動で炉内空間内に投入する手順を繰り返すことによって、脱脂工程を行うことができる。
このようなバッチ式の加熱炉であっても排気通路内に測定手段を備えることによって、加熱炉内の気体の特性を適切に把握することができる。
(Other embodiments)
The heating furnace and the manufacturing method of the honeycomb structure in the first to fourth embodiments may be as follows.
The heating furnace may be a batch-type heating furnace instead of the continuous furnace shown in FIG.
Even in the case of a batch-type heating furnace, the same muffle, exhaust passage, measuring means, control means, and furnace atmosphere adjusting means as in the
It is desirable that the shape and size of the heating furnace and each part be a shape and size that allows an operator to manually input and remove the degreasing jig G1.
And when performing a degreasing process using a batch-type heating furnace, instead of carrying in and taking out the degreasing jig | tool G1 continuously in a furnace interior space using a conveyor belt etc., for degreasing | defatting. Repeat the procedure of manually loading the jig G1 into the furnace space, manually removing the degreasing jig G1 after the degreasing process, and manually loading another degreasing jig G1 into the furnace space again. Thus, a degreasing process can be performed.
Even in such a batch-type heating furnace, by providing the measuring means in the exhaust passage, it is possible to appropriately grasp the characteristics of the gas in the heating furnace.
また、排気通路で測定する気体の特性は、酸素濃度に特に限定されるものではなく、他の気体の濃度、例えばハニカム成形体から揮発する有機物であるアルコールの濃度、又は、有機物の燃焼により発生する一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気等の濃度、若しくは、気体の温度等であっても良い。
また、複数の測定手段を設置することによって、複数の特性を同時に測定してもよい。
In addition, the characteristics of the gas measured in the exhaust passage are not particularly limited to the oxygen concentration, but are generated by the concentration of other gases, for example, the concentration of alcohol that is volatile from the honeycomb molded body, or the combustion of organic matter. It may be the concentration of carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor, etc., or the temperature of the gas.
Further, a plurality of characteristics may be measured simultaneously by installing a plurality of measuring means.
図1及び図2に示す加熱炉10には、4本の排気通路46が設けられており、各排気通路46に測定子49aが設置されているが、測定子49aは一部の排気通路46にのみ設置されていてもよい。
この場合であっても排気通路46を通過する気体の特性を測定することができ、炉内空間21内に存在する気体の特性を安定的に把握することができる。
また、炉内空間21内から炉内空間外に気体を排出するための炉内雰囲気調整手段は、排気ブロア40に特に限定されるものではなく、吸引ポンプ等の装置を用いても良い。
In the
Even in this case, the characteristics of the gas passing through the
Further, the furnace atmosphere adjusting means for discharging the gas from the
第一〜第四実施形態において製造されるハニカム構造体は、そのセルが封止されたハニカム構造体に限定されるものではない。セルが封止されたハニカム構造体は、ハニカムフィルタとして好適に使用することができ、また、セルが封止されていないハニカム構造体は、触媒担体として好適に使用することができる。
従って、第一〜第四実施形態のハニカム構造体の製造方法においては、必ずしも封止材ペーストの充填を行う必要はなく、必要に応じて充填を行えばよい。
The honeycomb structure manufactured in the first to fourth embodiments is not limited to the honeycomb structure in which the cells are sealed. A honeycomb structure in which cells are sealed can be suitably used as a honeycomb filter, and a honeycomb structure in which cells are not sealed can be suitably used as a catalyst carrier.
Therefore, in the method for manufacturing a honeycomb structure according to the first to fourth embodiments, it is not always necessary to fill the plug material paste, and filling may be performed as necessary.
ハニカム構造体の構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等の無機粉末が挙げられる。
これらのなかでは、非酸化物セラミックが好ましく、炭化ケイ素が特に好ましい。これらの構成材料からなるセラミックは、耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。なお、上述したセラミックに金属ケイ素を配合したケイ素含有セラミック、ケイ素やケイ酸塩化合物で結合されたセラミック等のセラミック原料も構成材料として挙げられ、これらのなかでは、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたもの(ケイ素含有炭化ケイ素)が望ましい。
The main component of the constituent material of the honeycomb structure is not limited to silicon carbide. Other ceramic raw materials include, for example, nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride, zirconium carbide, and carbonized Examples thereof include inorganic powders such as carbide ceramics such as titanium, tantalum carbide, and tungsten carbide, and oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite, mullite, and aluminum titanate.
Of these, non-oxide ceramics are preferred, and silicon carbide is particularly preferred. This is because ceramics made of these constituent materials are excellent in heat resistance, mechanical strength, thermal conductivity, and the like. In addition, ceramic raw materials such as silicon-containing ceramics in which metallic silicon is blended with the above-described ceramics, ceramics bonded with silicon or a silicate compound can be cited as constituent materials, and among these, silicon carbide is blended with silicon carbide. (Silicon-containing silicon carbide) is desirable.
また、炭化ケイ素粉末等の無機粉末の粒径は特に限定されないが、例えば、0.3〜50μmの平均粒径を有する粉末100重量部と0.1〜1.0μmの平均粒径を有する粉末5〜65重量部とを組み合わせたものが好ましい。このように無機粉末の粒径を調整した場合、後の焼成工程を経てたハニカム焼成体がハニカム脱脂体に比べてサイズの変化(収縮)が少ない点で好ましい。
ハニカム焼成体の気孔径等を調節するためには、焼成温度を調節する必要があるが、このように無機粉末の粒径を調節することにより、ハニカム焼成体の気孔径を調節することができる。
The particle size of the inorganic powder such as silicon carbide powder is not particularly limited. For example, 100 parts by weight of a powder having an average particle size of 0.3 to 50 μm and a powder having an average particle size of 0.1 to 1.0 μm A combination of 5 to 65 parts by weight is preferred. When the particle size of the inorganic powder is adjusted in this way, the honeycomb fired body that has undergone the subsequent firing step is preferable in that the size change (shrinkage) is smaller than that of the honeycomb degreased body.
In order to adjust the pore diameter and the like of the honeycomb fired body, it is necessary to adjust the firing temperature. By adjusting the particle size of the inorganic powder in this way, the pore diameter of the honeycomb fired body can be adjusted. .
湿潤混合物における有機バインダとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらのなかでは、メチルセルロースが望ましい。有機バインダの配合量は、通常、無機粉末100重量部に対して、1〜10重量部が望ましい。
湿潤混合物における可塑剤は、特に限定されず、例えば、グリセリン等が挙げられる。また、潤滑剤は特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系化合物等が挙げられる。
潤滑剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル等が挙げられる。
なお、可塑剤、潤滑剤は、場合によっては、混合原料粉末に含まれていなくてもよい。
The organic binder in the wet mixture is not particularly limited, and examples thereof include methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and polyethylene glycol. Of these, methylcellulose is desirable. Usually, the blending amount of the organic binder is desirably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic powder.
The plasticizer in the wet mixture is not particularly limited, and examples thereof include glycerin. The lubricant is not particularly limited, and examples thereof include polyoxyalkylene compounds such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxypropylene alkyl ether.
Specific examples of the lubricant include polyoxyethylene monobutyl ether and polyoxypropylene monobutyl ether.
In some cases, the plasticizer and the lubricant may not be contained in the mixed raw material powder.
また、湿潤混合物を調製する際には、分散媒液を使用してもよく、分散媒液としては、例えば、水や、メタノール等のアルコール、ベンゼン等の有機溶媒が挙げられる。
さらに、湿潤混合物中には、成形助剤が添加されていてもよい。
成形助剤としては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等が挙げられる。
In preparing the wet mixture, a dispersion medium liquid may be used. Examples of the dispersion medium liquid include water, alcohols such as methanol, and organic solvents such as benzene.
Furthermore, a molding aid may be added to the wet mixture.
The molding aid is not particularly limited, and examples thereof include ethylene glycol, dextrin, fatty acid, fatty acid soap, polyalcohol and the like.
さらに、湿潤混合物には、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。
バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン(FAバルーン)、ムライトバルーン等が挙げられる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。
Furthermore, a pore-forming agent such as balloons that are fine hollow spheres containing oxide ceramics, spherical acrylic particles, and graphite may be added to the wet mixture as necessary.
The balloon is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass micro balloon, a shirasu balloon, a fly ash balloon (FA balloon), and a mullite balloon. Of these, alumina balloons are desirable.
また、ここで調製した、炭化ケイ素粉末を用いた湿潤混合物は、その温度が28℃以下であることが望ましい。温度が高すぎると、有機バインダがゲル化してしまうことがあるからである。
また、湿潤混合物中の有機分の割合は10重量%以下であることが望ましく、水分の含有量は8.0〜20.0重量%であることが望ましい。
Moreover, it is desirable that the temperature of the wet mixture using the silicon carbide powder prepared here is 28 ° C. or less. It is because an organic binder may gelatinize when temperature is too high.
Further, the organic content in the wet mixture is desirably 10% by weight or less, and the water content is desirably 8.0 to 20.0% by weight.
セルを封止する封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て製造される封止材の気孔率が30〜75%となるものが望ましく、例えば、湿潤混合物と同様のものを用いることができる。 Although it does not specifically limit as a sealing material paste which seals a cell, The thing from which the porosity of the sealing material manufactured through a post process becomes 30 to 75% is desirable, For example, the thing similar to a wet mixture is used. be able to.
また、ハニカム構造体として、ハニカム焼成体の集合体を作製する際には、予めハニカム焼成体同士をスペーサを介して組み上げておき、その後、ハニカム焼成体同士の間隙にシール材ペーストを注入することにより、ハニカム焼成体の集合体を作製してもよい。 Further, when an aggregate of honeycomb fired bodies is manufactured as a honeycomb structure, the honeycomb fired bodies are assembled in advance through a spacer, and then a sealing material paste is injected into the gap between the honeycomb fired bodies. Thus, an aggregate of honeycomb fired bodies may be produced.
シール材ペーストにおける無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。 Examples of the inorganic binder in the sealing material paste include silica sol and alumina sol. These may be used alone or in combination of two or more. Among inorganic binders, silica sol is desirable.
シール材ペーストにおける有機バインダとしては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。有機バインダのなかでは、カルボキシメチルセルロースが望ましい。 Examples of the organic binder in the sealing material paste include polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among organic binders, carboxymethylcellulose is desirable.
シール材ペーストにおける無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。 Examples of inorganic fibers in the sealing material paste include ceramic fibers such as silica-alumina, mullite, alumina, and silica. These may be used alone or in combination of two or more. Among inorganic fibers, alumina fibers are desirable.
シール材ペーストにおける無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等が挙げられる。具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。 Examples of the inorganic particles in the sealing material paste include carbides and nitrides. Specific examples include inorganic powders made of silicon carbide, silicon nitride, and boron nitride. These may be used alone or in combination of two or more. Among the inorganic particles, silicon carbide having excellent thermal conductivity is desirable.
さらに、シール材ペーストには、必要に応じて酸化物系セラミックを成分とする微小中空球体であるバルーンや、球状アクリル粒子、グラファイト等の造孔剤を添加してもよい。バルーンとしては特に限定されず、例えば、アルミナバルーン、ガラスマイクロバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン(FAバルーン)、ムライトバルーン等が挙げられる。これらのなかでは、アルミナバルーンが望ましい。 Furthermore, a pore-forming agent such as balloons that are fine hollow spheres containing oxide ceramics, spherical acrylic particles, and graphite may be added to the sealing material paste as necessary. The balloon is not particularly limited, and examples thereof include an alumina balloon, a glass micro balloon, a shirasu balloon, a fly ash balloon (FA balloon), and a mullite balloon. Of these, alumina balloons are desirable.
10 加熱炉(第一実施形態)
21 炉内空間
23 マッフル(外壁)
28 酸素供給通路
29 炉内空間外
35 ヒータ(加熱手段)
40 排気ブロア(炉内雰囲気調整手段)
46 排気通路
49 酸素濃度センサ(測定手段)
49a 測定子
50 ECU(制御手段)
51 入力部
52 出力部
100 ハニカム成形体
101 セル
102 セル壁
110 ハニカム焼成体
120 ハニカム構造体
140 加熱炉(第二実施形態)
146 測定用排気通路(排気通路)
160 加熱炉(第三実施形態)
G1 脱脂用治具
10 Heating furnace (first embodiment)
21
28
40 Exhaust blower (furnace atmosphere adjustment means)
46
51
146 Measurement exhaust passage (exhaust passage)
160 Heating furnace (third embodiment)
G1 Degreasing jig
Claims (16)
前記加熱対象物が配置される炉内空間と、
前記炉内空間を昇温させる加熱手段と、
前記炉内空間の周囲の外壁の一部が開口してなり、前記炉内空間内に酸素を含む気体を導入する酸素供給通路と、
前記炉内空間に接続され、前記炉内空間内の気体を前記炉内空間外へ排出する排気通路と、
前記排気通路に配置され、前記排気通路を通過する前記気体の特性を測定する測定手段とを備えたことを特徴とする加熱炉。 A heating furnace for calcining an object to be heated,
A furnace space in which the heating object is disposed;
Heating means for raising the temperature of the furnace space;
A part of the outer wall around the inner space of the furnace is opened, and an oxygen supply passage for introducing a gas containing oxygen into the inner space of the furnace;
An exhaust passage connected to the furnace space and exhausting the gas in the furnace space to the outside of the furnace space;
A heating furnace, comprising: a measuring unit that is disposed in the exhaust passage and measures characteristics of the gas passing through the exhaust passage.
前記測定値に基づいて前記出力部から出力される制御信号を受けて動作する炉内雰囲気調整手段とを備え、
前記制御信号に基づいて前記炉内雰囲気調整手段を動作させることにより、前記炉内空間内の気体の特性を調整する請求項1〜5のいずれかに記載の加熱炉。 A control unit having an input unit for inputting a measurement value measured by the measurement unit and an output unit for outputting a control signal;
Furnace atmosphere adjustment means that operates in response to a control signal output from the output unit based on the measured value,
The heating furnace according to any one of claims 1 to 5, wherein a characteristic of a gas in the furnace space is adjusted by operating the furnace atmosphere adjusting means based on the control signal.
加熱炉中で前記ハニカム成形体を加熱して前記ハニカム成形体中の前記有機物を除去してハニカム脱脂体を作製する脱脂工程と、
前記ハニカム脱脂体を焼成してハニカム焼成体を作製する焼成工程とを含む、前記ハニカム焼成体からなるハニカム構造体の製造方法であって、
前記脱脂工程において用いる前記加熱炉は、
前記ハニカム成形体が配置される炉内空間と、
前記炉内空間を昇温させる加熱手段と、
前記炉内空間の周囲の外壁の一部が開口してなり、前記炉内空間内に酸素を含む気体を導入する酸素供給通路と、
前記炉内空間に接続され、前記炉内空間内の気体を前記炉内空間外へ排出する排気通路と、
前記排気通路に配置され、前記排気通路を通過する前記気体の特性を測定する測定手段とを備えていることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。 Forming a raw material composition containing a ceramic raw material and an organic material, and forming a columnar honeycomb formed body in which a number of cells are arranged in parallel in the longitudinal direction across the cell wall; and
A degreasing step of heating the honeycomb formed body in a heating furnace to remove the organic matter in the honeycomb formed body to produce a honeycomb degreased body;
A method for producing a honeycomb structure comprising the honeycomb fired body, comprising a firing step of firing the honeycomb degreased body to produce a honeycomb fired body,
The heating furnace used in the degreasing step is
A furnace space in which the honeycomb formed body is disposed;
Heating means for raising the temperature of the furnace space;
A part of the outer wall around the inner space of the furnace is opened, and an oxygen supply passage for introducing a gas containing oxygen into the inner space of the furnace;
An exhaust passage connected to the furnace space and exhausting the gas in the furnace space to the outside of the furnace space;
A method for manufacturing a honeycomb structure, comprising: a measuring unit that is disposed in the exhaust passage and measures characteristics of the gas passing through the exhaust passage.
前記測定値に基づいて前記出力部から出力される制御信号を受けて動作する炉内雰囲気調整手段とを備え、
前記制御信号に基づいて前記炉内雰囲気調整手段を動作させることにより、前記炉内空間内の気体の特性を調整する請求項11〜15のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。 The heating furnace includes a control unit having an input unit to which a measurement value measured by the measurement unit is input and an output unit for outputting a control signal;
Furnace atmosphere adjustment means that operates in response to a control signal output from the output unit based on the measured value,
The method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of claims 11 to 15, wherein the characteristics of the gas in the furnace space is adjusted by operating the furnace atmosphere adjusting means based on the control signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007323643A JP2010002056A (en) | 2007-02-21 | 2007-12-14 | Heating furnace and method for manufacturing honeycomb structure |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009504936 | 2007-02-21 | ||
| JP2007323643A JP2010002056A (en) | 2007-02-21 | 2007-12-14 | Heating furnace and method for manufacturing honeycomb structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010002056A true JP2010002056A (en) | 2010-01-07 |
Family
ID=41583925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007323643A Pending JP2010002056A (en) | 2007-02-21 | 2007-12-14 | Heating furnace and method for manufacturing honeycomb structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010002056A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013099483A1 (en) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 日本碍子株式会社 | Combustion apparatus, and heating furnace using same |
| JP2017129359A (en) * | 2017-03-24 | 2017-07-27 | 光洋サーモシステム株式会社 | Continuous heat treatment device |
| JP2018138507A (en) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 日本碍子株式会社 | Manufacturing method of ceramic body |
| JP2019215159A (en) * | 2019-08-21 | 2019-12-19 | 株式会社三井ハイテック | Heat treatment device |
| WO2025158769A1 (en) * | 2024-01-24 | 2025-07-31 | 株式会社 東芝 | Method for producing ceramic degreased body and method for producing ceramic sintered body |
-
2007
- 2007-12-14 JP JP2007323643A patent/JP2010002056A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013099483A1 (en) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 日本碍子株式会社 | Combustion apparatus, and heating furnace using same |
| US10551125B2 (en) | 2011-12-27 | 2020-02-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Combustion apparatus, and heating furnace using same |
| JP2018138507A (en) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 日本碍子株式会社 | Manufacturing method of ceramic body |
| JP2017129359A (en) * | 2017-03-24 | 2017-07-27 | 光洋サーモシステム株式会社 | Continuous heat treatment device |
| JP2019215159A (en) * | 2019-08-21 | 2019-12-19 | 株式会社三井ハイテック | Heat treatment device |
| WO2025158769A1 (en) * | 2024-01-24 | 2025-07-31 | 株式会社 東芝 | Method for producing ceramic degreased body and method for producing ceramic sintered body |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1962038A1 (en) | Heating furnance and method for manufacturing honeycomb structured body | |
| EP1974795B1 (en) | Honeycomb filter | |
| WO2007108076A1 (en) | Drying device, method of drying ceramic molding, and method of producing honeycomb structure body | |
| EP1977809B1 (en) | Honeycomb filter | |
| EP1832565A1 (en) | Jig for silicon carbide firing and method for producing porous silicon carbide body | |
| EP1974813B1 (en) | Honeycomb structured body | |
| WO2007102217A1 (en) | Fired body cooler, firing furnace, method of cooling ceramic fired body, and process for producing honeycomb structure | |
| WO2008032390A1 (en) | Process for producing honeycomb structure | |
| JP4323064B2 (en) | Continuous degreasing furnace, method for producing porous silicon carbide sintered body | |
| JP2008069069A (en) | Method for manufacturing honeycomb structured body and material composition for honeycomb fired body | |
| WO2009122535A1 (en) | Process for producing honeycomb structure | |
| CN108503372B (en) | Method for producing ceramic body | |
| JP2010002056A (en) | Heating furnace and method for manufacturing honeycomb structure | |
| WO2009122539A1 (en) | Honeycomb structure | |
| WO2009118862A1 (en) | Process for producing honeycomb structure | |
| EP3202479A1 (en) | Method for producing honeycomb filter | |
| JP5199618B2 (en) | Manufacturing method of honeycomb structure | |
| JP2008134036A (en) | Drying device, drying method of ceramic compact and method of manufacturing honeycomb structure | |
| EP3202480A1 (en) | Method for producing honeycomb filter | |
| JP2002020173A (en) | Method for dewaxing silicon carbide molding and method for manufacturing porous silicon carbide sintered compact | |
| JP2008175517A (en) | Cooler for baked object, calcination furnace, cooling method for ceramic baked object, and manufacturing method for honeycomb structure | |
| JP4323104B2 (en) | Calcination furnace, method for removing silicon monoxide in the calcination furnace, and method for manufacturing a silicon carbide filter | |
| WO2009122536A1 (en) | Process for producing honeycomb structure | |
| JPWO2009122537A1 (en) | Manufacturing method of honeycomb structure | |
| JP2002097076A (en) | Dewaxing method of silicon carbide shaped body and manufacture of porous silicon carbide sintered compact |