CN106091618A - 一种用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架及其方法 - Google Patents

Abstract

一种用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架，该支架包括底座和位于底座上部的支撑部，其特征在于:所述的支撑部包括与坯体至少两个面相接触的至少两个支撑面，所述的至少两个支撑面呈夹角设置。本发明具有能够有效避免单一支撑面支撑整个产品，从而在干燥或焙烧过程中不会导致产品底部开裂或产品上、下尺寸不一等缺陷的现象发生的优点。

Description

一种用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架及 其方法

技术领域

本发明涉及陶瓷、催化剂、催化剂载体制造技术领域，具体涉及一种用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架及其方法。

背景技术

目前的规整陶瓷、催化剂或催化剂载体在干燥，焙烧环节都采用传统的平放方式，比如矩形RTO蓄热式蜂窝陶瓷、矩形催化剂产品(如SCR脱硝催化剂)，具体的如附图1即将产品一个面放置于支撑面上用于支撑整个产品，然后放于烘箱或者高温焙烧炉中进行干燥或焙烧；该方式操作简单，成本低，但这仅针对于一些尺寸较小的或产品收缩率比较小等制造工艺简单的产品比较适用，而对于一些尺寸较大的，产品收缩率大的产品如果仍然采用上图传统的装窑方式，则在干燥或焙烧过程中很容易使产品底部开裂或产品上下尺寸不一等缺陷的现象发生。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种能够有效避免单一支撑面支撑整个产品，从而在干燥或焙烧过程中不会导致产品底部开裂或产品上、下尺寸不一等缺陷现象发生的用于盛放规整陶瓷、催化剂或催化剂载体的坯体的支架。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于盛放规整陶瓷、催化剂或催化剂载体的坯体的支架，该支架包括底座和位于底座上部的支撑部，所述的支撑部包括与坯体至少两个面相接触的至少两个支撑面，所述的至少两个支撑面呈夹角设置。

采用上述结构，将规整陶瓷、催化剂、催化剂载体等坯体放置于支架上，则其中至少两个面与支撑部的支撑面相接触，将使产品由传统单一面承受的自身重力分解至两侧面，克服产品因自身重力作用在一个面上而导致产品局部受力过大而使产品在干燥或焙烧过程中尺寸四面收缩率相差过大而明显变形或产品开跌的问题。

作为优选，所述的支撑面为两个，且两个支撑面自上而下向中间倾斜设置；因坯体干燥或焙烧会产生一定收缩，采用该结构即两侧面可以设计成自上而下倾斜，这样坯体在自身重力的作用下收缩由原来两边向中间靠拢方式(即原来平整支撑面的左右向中间收缩)变成朝一致方向收缩即倾斜方向收缩，从而减少支架两支撑面的摩擦力对坯体的 相对拉力的作用(坯体向中间收缩，其对应的收到支撑面的摩擦力相反)，即支撑面给坯体的摩察力由原来的两个方向变成一个方向，减少摩擦力作用在坯体的拉力(而传统方式很容易造成当拉力大于坯体自身的结合力，则坯体开裂)，减少坯体侧面开裂的现象。

作为进一步优选，所述的两个支撑面之间的夹角为35-135°；采用该结构可以方便不同规格的规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的干燥或焙烧，适用性强。

作为进一步优选，所述的两个支撑面之间的夹角为90°；这样“V”型角度与待装入产品的外棱角一致，因为大多规整坯体多数为直角，支架材质需根据实际情况而定。

作为优选，所述的底座的下底面与支撑面相交线的夹角为0-45°；采用该结构保证规整陶瓷、催化剂、催化剂载体在干燥或焙烧过程中能与支撑面充分贴合，充分多方向分解坯体自身重力，降低坯体断裂风险。

作为优选，所述的配体至少两个侧面与至少两个支撑面完全贴合，这样将坯体放入“V”型支架内，产品两侧面应与支架两侧面充分接触，实现坯体自身重量的充分分解。

本发明还提供一种利用上述的支架之后的坯体进行干燥或窑炉内焙烧的方法，具体步骤包括：

(1)支架制造：通过挤压，模压，注浆等方式做成V型支架；然后并将其通过900℃～1700℃温度焙烧成高强度的耐火陶瓷；支架两个支撑面之间的夹角为35°至135°，底座的下底面与水平面之间的夹角为0-45°；

(2)产品装填：将坯体装入支架内，坯体棱角与支架的两个支撑面完全贴合；支架侧面涂敷一层厚度为0.1mm～5mm的，可以耐900～1700℃的耐火材料(耐火材料材质可以是氧化铝，氧化锆，氧化硅，氮化硅，碳化硅以及其它硅铝酸复合材料)，以减少凹凸不平的毛刺；

(3)产品干燥或焙烧：将装好的坯体送入烘干室进行烘干，或通过“V”型支架送入窑炉焙烧。

本发明的优点和有益效果：

1.本发明结合力学原理，将产品重力由原来作用在一个面分解至两个面，使产品单位面积受的力变小，产品干燥或焙烧合格率能明显提高，特别是对于坯体收缩率大的产品，效果尤为明显，；目前.由于优质的煅烧铝矾土，高岭土资源越来越少，多使用资源更为丰富、造价低廉的资源，这些资源大多数是一些未经过煅烧的原生态矿土资源，其 优点是资源丰富，取材方便，造价低廉等特点；缺点是矿物成分复杂，收缩比率大等特点，用该类材料用同样的制造工艺做成同样外形的RTO蓄热体产品焙烧至1100～1400℃温度，总收缩比率达到5～20％。用收缩比率大的原材料制造成RTO蓄热体产品，采用平行试验，试验结果是传统平放方式焙烧，无一不变形，开裂缺陷占比为77.8％，良品率为0(见图7)，而同批次产品，采用本技术方法焙烧，其开裂(仅统计开裂)缺陷占比6.1％，变形缺陷(仅统计变形)为8.7％，既开裂又变形缺陷为9.8％，良品率达到86.3％，情况大为改观(图8)。

2.本发明坯体烧结会使材料分子获得能量产生动能和热能，促使坯体收缩变小。支撑面给坯体一个与其收缩方向相反的摩擦力(作用力与反作用力)，会阻碍坯体收缩，当摩察力大于坯体收缩拉力，会造成坯体变形，开裂等现象。因此，为了减小支撑面给坯体的摩擦力，将坯体倾斜，让坯体有向下滑动的趋势，使坯体在自身重力的作用下部分抵消摩察力。实现坯体倾斜放置的简单方法是将支撑架倾斜即可。

附图说明

图1现有技术干燥或焙烧装坯结构示意图。

图2本发明支架主视图结构示意图。

图3本发明支架干燥或焙烧装坯结构示意图。

图4本发明坯体结构示意图。

图5本发明支架立体图。

图6本发明支架立体图结构示意图(底面倾斜)。

图7现有技术干燥或焙烧的材料开裂示意图。

图8本发明支架干燥或焙烧的材料示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步具体描述。应该指出，以下具体说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有说明，本发明使用的所有科学和技术术语具有与本发明所属技术领域人员通常理解的相同含义。

图附图2-5所示：本发明的一种用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体干燥或焙烧的支架，该支架包括底座1和位于底座上部的支撑部2，所述的支撑部包括与坯体至少两个面相接触的至少两个支撑面2.1，所述的至少两个支撑面呈夹角设置。

采用上述结构，将规整陶瓷、催化剂、催化剂载体等坯体放置于支架上，则其中至少两个面与支撑部的支撑面相接触，将使产品由传统单一面承受的自身重力分解至两侧面，克服产品因自身重力作用在一个面上而导致产品局部受力过大而使产品在干燥或焙烧过程中尺寸四面收缩率相差过大而明显变形或产品开跌的问题。

本发明所述的支撑面为两个，且两个支撑面自上而下向中间倾斜设置；因坯体干燥或焙烧会产生一定收缩，采用该结构即两侧面可以设计成自上而下倾斜，这样坯体在自身重力的作用下收缩由原来两边向中间靠拢方式(即原来平整支撑面的左右向中间收缩)变成朝一致方向收缩即倾斜方向收缩，从而减少支架两支撑面的摩擦力对坯体的相对拉力的作用(坯体向中间收缩，其对应的收到支撑面的摩擦力相反)，即支撑面给坯体的摩察力由原来的两个方向变成一个方向，减少摩擦力作用在坯体的拉力(而传统方式很容易造成当拉力大于坯体自身的结合力，则坯体开裂)，减少坯体侧面开裂的现象。

本发明所述的两个支撑面之间的夹角为35-135°；采用该结构可以方便不同规格的规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的干燥或焙烧，适用性强。

本发明所述的两个支撑面之间的夹角为90°；这样“V”型角度与待装入产品的外棱角一致，因为大多规整坯体多数为直角，支架材质需根据实际情况而定。

如图6所示：本发明所述的底座的下底面与水平面之间的夹角为0-45°；采用该结构保证规整陶瓷、催化剂、催化剂载体在干燥或焙烧过程中能与支撑面充分贴合，充分多方向分解坯体自身重力，降低坯体断裂风险。

作为优选，所述的配体至少两个侧面与至少两个支撑面完全贴合，这样将坯体放入“V”型支架内，产品两侧面应与支架两侧面充分接触，实现坯体自身重量的充分分解。

本发明还提供一种利用上述的支架进行干燥或窑炉内焙烧的方法，具体步骤包括：

(1)支架制造：通过挤压，模压，注浆等方式做成V型支架；然后并将其通过900℃～1700℃温度焙烧成高强度的耐火陶瓷；支架两个支撑面之间的夹角为35°至135°，底座的下底面与两个支撑面相交线之间的夹角为0-45°；(即将两个支撑面相交线延长，与底座的下地面相交，形成的相交线的夹角)

(2)产品装填：将坯体装入支架内，坯体棱角与支架的两个支撑面完全贴合；支架侧面涂敷一层细细的耐高温材料以减少凹凸不平的毛刺。

(3)产品干燥或焙烧：将装好的坯体送入烘干室进行烘干，或通过“V”型支架送入窑炉焙烧。

本发明如RTO蓄热式蜂窝陶瓷:RTO蜂窝陶瓷蓄热体是一种多孔性陶瓷，具有比表面积大、热容量大、热稳定性好、耐腐蚀性强、重量轻等特点。应用已涵盖冶金行业中的各种类型燃烧炉、加热炉和热处理器，应用十分广泛。该陶瓷传统制造技术已有非常成熟，其使用20～80％的煅烧铝矾土，10～50％煅烧高岭土等比较抗烧结的材料，焙烧1100～1400℃温度后，计算其干燥和焙烧总线收缩率一般不超过5％，收缩比率小，产品变形，拉裂现象较少。但是优质的煅烧铝矾土，高岭土资源越来越少，迫切需要使用资源更为丰富，造价低廉的资源，这些资源大多数是一些未经过煅烧的原生态矿土资源，其优点是资源丰富，取材方便，造价低廉等特点；缺点是矿物成分复杂，收缩比率大等特点，用该类材料用同样的制造工艺做成同样外形的RTO蓄热体产品焙烧至1100～1400℃温度，总收缩比率达到5～20％。用收缩比率大的原材料制造成RTO蓄热体产品，采用平行试验，试验结果是传统平放方式焙烧，无一不变形，开裂缺陷占比为77.8％，良品率为0(见图7)，而同批次产品，采用本技术方法焙烧，其开裂(仅统计开裂)缺陷占比6.1％，变形缺陷(仅统计变形)为8.7％，既开裂又变形缺陷为9.8％，良品率达到86.3％，情况大为改观(图8)。

Claims (7)

1.一种用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架，该支架包括底座和位于底座上部的支撑部，其特征在于:所述的支撑部包括与坯体至少两个面相接触的至少两个支撑面，所述的至少两个支撑面呈夹角设置。

2.根据权利要求1所述的用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架，其特征在于:所述的支撑面为两个，且两个支撑面自上而下向中间倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架，其特征在于:所述的两个支撑面之间的夹角为35-135°。

4.根据权利要求3所述的用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架，其特征在于:所述的两个支撑面之间的夹角为90°。

5.根据权利要求1所述的用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架，其特征在于:所述的底座的下底面与支撑面相交线之间的夹角为0-45°。

6.根据权利要求1所述的用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架，其特征在于:所述的坯体至少两个侧面与至少两个支撑面完全贴合。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述用于盛放规整陶瓷、催化剂、催化剂载体的坯体的支架在干燥或窑炉内焙烧的方法，其特征在于:具体步骤包括：

(1)支架制造：通过挤压，模压，注浆做成V型支架；然后并将其通过900℃～1700℃温度焙烧成高强度的耐火陶瓷支架；支架两个支撑面之间的夹角为35°至135°，底座的下底面与水平面之间的夹角为0-45°；

(2)产品装填：将坯体装入支架内，坯体棱角与支架的两个支撑面完全贴合；支架侧面涂敷一层细细的耐高温材料以减少凹凸不平的毛刺；

(3)产品干燥或焙烧：将装好的坯体送入烘干室进行烘干，或通过“V”型支架送入窑炉焙烧。