催化劑蜂窩載體泥料成型模具的製作方法

2023-06-21 10:23:01 1

專利名稱:催化劑蜂窩載體泥料成型模具的製作方法
本實用新型涉及催化劑蜂窩載體成型模具，包括壓制模具和擠壓模具。
蜂窩催化劑由於氣流阻力小，幾何比表面積大，單位體積重量輕等優點，已逐漸成為廢氣淨化的主要發展方向。
目前國內陶瓷蜂窩催化劑載體的製備，採用的是熱壓鑄成型，即把熔化的含蠟漿料(蠟漿)壓注入金屬模腔內，待冷凝後脫模，得到坯體。在成型過程中，蠟漿需保持一定溫度(約80℃)，要求一套保溫系統。在隨後坯體的燒結過程中，脫蠟時間長、耗能大。因此，蠟漿成型工藝生產能力較低、成本高。另外，由於蠟與鋼模間的附著力很強，故熱壓鑄成型只能生產小型蜂窩載體。如果用泥料來壓製成型，就可克服上述缺點，但原蠟漿熱壓鑄成型模具不能滿足泥料壓製成型的要求。
由泥料來製備陶瓷蜂窩載體的另一條途徑是擠壓成型，該工藝國外已使用，例如美國專利3824196，法國專利2480665就給出了其擠壓成型模具。這些擠壓模具部分出料面和進料面，出料面上有相互網連成格子的出料細槽，進料面上有多個進料小孔，進料小孔與出料細槽在模體內連通。這樣的擠壓模具加工很困難，製造成本高。
本實用新型的目的是提供一種適用於泥料壓製成型製備陶瓷蜂窩催化劑載體的壓制模具，以克服熱壓鑄成型的缺點，並且還提供一種製造容易，成本低的泥料擠壓成型模具，以克服現有擠壓模具製造費用高的缺點。
蠟漿熱壓鑄成型模具為徑向進料，只有一個進料口開在模子的側面。為了保證從一個進料口灌滿型腔的各個細部，要求料的粘度很小。圖1為本實用新型設計的泥料壓制模具。該模具由多根鋼製型芯4、一固定板6、一模框5、一卸料板3、一進料板2和一加料蓋1組合而成。用螺釘把固定板6固定在模框5上，從而把模框5的一面封閉，模框5的另一面由卸料板3封閉，於是形成模腔8。多根型芯4相互平行，且每根型芯都先後穿過進料板2和卸料板3上的各個對應小孔而沿縱向進入模腔8，最後固定在固定板6上。進料板2和卸料板3上的小孔按所需要的間距和圖形排列。加料蓋1由螺釘固定在進料板2上。泥料成型必須保證具有很大粘度的泥料能灌滿整個模腔。因此，蠟漿成型的進料方式不能滿足泥料成型的要求。本實用新型把徑向進料改為軸向進料，把一個進料口改為多個進料口。這種改變是通過型芯的改造而實現的。圖1中，在進料板2至模腔8內靠近卸料板3處之間的一段型芯為空心鋼管，空心鋼管在靠近卸料板3處的管壁上側向開有多個出料孔7，型芯4的其餘部分為實心。用壓力把泥料從料蓋1壓入型芯管，並通過出料孔7進入模腔8(圖2)。由於每根型芯管都有幾個出料孔7，從而粘度很大的泥料能均勻注滿整個模腔。由於泥料很稠，脫模後的溼坯仍有較強的支撐力。又由於軸向進料，力量向上，且卸料板3與型芯平行滑動，型芯僅受縱向摩擦力，因而型芯能始終保持平直。由於泥料與鋼製型芯之間的附著力很小，整體脫模不存在問題。即使型芯的數量加多到上千根，脫模問題仍不難解決。
用本實用新型設計的壓制模具，可實現由泥料壓製成型來製備陶瓷蜂窩催化劑載體，與現有的蠟漿熱壓鑄成型工藝相比，具有設備簡單、操作方便，生產能力較大，燒結周期短、節約能耗，原材料成本低並可製備大型蜂窩載體等優點。
圖3為本實用新型設計的泥料連續擠壓成型模具。該模具由多根鋼製型芯10，一進料板11，一模框13和一加料蓋9組合而成。用螺釘把加料蓋9，進料板11和模框13三者緊固。多根型芯10相互平行，沿軸向分別穿過進料板11上的小孔。在進料板11內至靠近進料板11處之間的一段型芯為空心鋼管，空心鋼管在靠近進料板11處的管壁上側向開有多個出料孔12，型芯10的其餘部分為實心。工作時用壓力把泥料從加料蓋9壓入型芯管，並通過出料孔12出料以連續擠壓成型。
本實用新型擠壓模具與現有的擠壓模具相比，其優點是製造容易，成本低。
圖1為本實用新型壓制模具，其中1、加料蓋，2、進料板，3、卸料板，4、型芯，5、模框，6、固定板，7、出料孔，8、模腔。
圖2為圖1的壓制模具泥料流向示意圖，其中2、進料板，3、卸料板，7、出料孔。
圖3為本實用新型連續擠壓模具，其中9、加料蓋，10、型芯，11、進料板，12、出料孔，13、模框。
以下是本實用新型的實施例。
實施例1，採用圖1所示泥料壓制模具。模框5的橫截面為正六邊形，邊長25mm，模框高度為100mm。型芯4共127根，均為直徑3mm、壁厚0.5mm的不鏽鋼細管，其實心部分由向該管內填塞鉛絲而成。每根型芯上有4個出料孔7，它們在靠近卸料板3的同一平面上均勻分布。
1)泥料的配製選用50％的Al2O3和50％的瓷土(粒度為120目)，加水約乾料重量的22～27％，並加入5％左右的機油作松模劑，進行充分揑和，放入料缸待用。
2)壓料成型及脫模過程在常溫進行，無需保溫設備。工作時將料缸置於千斤頂上，用壓力(壓強約18－20Kg／cm2)把泥料從加料蓋1壓入型芯管，並通過出料孔7進入模腔8。如料缸壓力升高，表明模腔已注滿。取下，在螺旋壓力機上脫膜，即得溼坯。
3)溼坯的乾燥和燒結溼坯的乾燥無苛刻條件，在陽光下曬乾、室內陰乾或在烘箱中烘乾均可。由於泥料很稠，含水量少，不會產生裂紋。乾燥收縮率為2％左右。
最高燒結溫度約1100℃。可由室溫直接升到燒結溫度，保溫4小時後斷電自然冷卻。燒結收縮率為1％左右。
用該模具通過泥料壓制來製備陶瓷蜂窩催化劑載體，燒結耗電少，成本低，並且設備簡單，易於實施。
實施例2，採用圖3所示泥料擠壓模具，模框13的橫截面為正六邊形，邊長58mm。模框高度為30mm。型芯10共397根，均為直徑4mm、壁厚0.75mm的不鏽鋼細管，其實心部分由向該管內填塞鉛絲而成。每根型芯上有4個出料孔，它們在靠近進料板11處的同一平面上均勻分布。泥料配製與實施例1相同，但擠壓時加入乾料重量1％的石墨粉。採用油壓機在常溫下擠壓，擠出的溼坯按要求尺寸用細鋼絲切斷、溼坯的乾燥和燒結同實施例1。
權利要求
1.一種催化劑蜂窩載體壓制模具，由多根型芯(4)、固定板(6)、模框(5)、卸料板(3)組合而成，型芯(4)相互平行地穿過料板(2)和卸料板(3)上的各個對應小孔而沿縱向進入模腔(8)、最後固定在固定板(6)上，其特徵在於，在進料板(2)至模腔(8)內靠近卸料板(3)處之間的一段型芯為空心管，所說的空心管在靠近卸料板(3)處的管壁上側向開有出料孔(7)，型芯(4)的其餘部分為實心。
2.如權利要求
1所述的壓制模具，其特徵在於，模框(5)的橫截面為正六邊形。
3.如權利要求
2所述的壓制模具，其特徵在於，每根型芯(4)的出料孔為4個或3個，並在同一平面上均勻分布。
4.如權利要求
3所述的壓制模具，其特徵在於，型芯(4)採用不鏽鋼細管，其實心部分由向細管內填塞固體物質而成。
5.一種催化劑蜂窩載體擠壓模具，其特徵在於，由多根型芯(10)、進料板(11)、模框(13)組合而成，型芯(10)相互平行地沿軸向穿過進料板(11)上的小孔，在進料板(11)至靠近進料板(11)處之間的一段型芯為空心管，所說的空心管在靠近進料板(11)處的管壁上側向開有出料孔(12)，型芯(10)的其餘部分為實心。
6.如權利要求
5所述的擠壓模具，其特徵在於，模框(13)的橫截面為正六邊形。
7.如權利要求
6所述的擠壓模具，其特徵在於，每根型芯(10)的出料孔(12)為4個或3個，並在同一平面上均勻分布。
8.如權利要求
7所述的擠壓模具，其特徵在於，型芯(10)採用不鏽鋼細管，其實心部分由向細管內堵塞固體物質而成。
專利摘要
催化劑蜂窩載體泥料成型模具。本實用新型涉及成型模具，包括壓制模具和擠壓模具。用熱壓鑄成型製備陶瓷蜂窩催化劑載體，耗能大、成本高、生產能力較低。現有的泥料擠壓模具製造費用高。本實用新型採用多根開有多個出料孔的型芯管進料，從而提供一種適用於泥料壓製成型的模具，並提供一種製造成本低的泥料擠壓成型模具，以克服現有技術的缺點。
文檔編號B28B21/52GK85202492SQ85202492
公開日1986年5月7日 申請日期1985年5月25日
發明者夏兆麒, 楊汝琳, 堪喜珠 申請人:中國有色金屬工業總公司昆明貴金屬研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan