CN112047719A - 一种高收缩率的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷及其制备系统 - Google Patents

一种高收缩率的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷及其制备系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高收缩率的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体，可用于柴油车的尾气净化。组份包括滑石、氧化铝、生高岭土、煅烧高岭土、勃姆石，滑石选用粒度8‑10um，氧化铝选用粒度1‑3um，生高岭土选用粒度3‑5um，煅烧高岭土选用粒度2‑5um，勃姆石选用粒度2‑5um。本发明还公开了这种薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体的制备系统，主要采用螺杆挤出成型的方式生产陶瓷载体。

Description

一种高收缩率的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷及其制备系统
技术领域
本发明涉及蜂窝陶瓷技术，具体为一种高收缩率的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷及其制备系统。
背景技术
随着环保大势所趋，国家环保部已经正式发布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）（征求意见稿）》。这也就意味着：从2020年7月开始，所有新车上户必须满足新的国六排放标准。国内主机厂在柴油车辆开发过程中一般选用满足国六B的排放标准，催化剂配置主流技术路线一般采用DOC+DPF+SCR来满足要求。已知的国六标准DOC和SCR载体产品由于壁厚较薄，600目/3mil产品壁厚约0.08mm，400目/4mil产品壁厚约0.11mm，模具制作槽宽均匀性难以保证，导致难以挤出成型或者挤出后产品格子缺陷较多。
蜂窝陶瓷通常采用挤出机成型。挤出机是能将一系列化工基本单元过程，如混合、捏合、泵出等物理过程集中在挤出机内的螺杆上来进行的机器。现有技术中，挤出机劳动强度大，产率较低。针对上述问题，本申请提供一种制备系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种制备系统，解决了上述背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：
一种高收缩率的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体，组份包括滑石、氧化铝、生高岭土、煅烧高岭土、勃姆石，滑石选用粒度8-10um，氧化铝选用粒度1-3um，生高岭土选用粒度3-5um，煅烧高岭土选用粒度2-5um，勃姆石选用粒度2-5um，作为合成堇青石的主要原料。
进一步地，各组分按照重量份数包括36~40份滑石、6~10份氧化铝、15-20份生高岭土、25-30份煅烧高岭土和4-6份勃姆石；
一种薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体制备系统，包括双螺杆挤出机本体，所述双螺杆挤出机本体的顶部固定安装有锥形料筒，所述锥形料筒顶部的一侧设置有出料管，所述出料管的顶端固定套接有倾斜输料管，所述倾斜输料管的内部活动套接有螺旋杆，所述螺旋杆的一端固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机固定安装在倾斜输料管一端的端面上，所述倾斜输料管顶部的一侧固定套接有辅助入料锥桶，所述倾斜输料管的底面固定安装有支杆，所述支杆的底面固定连接有底座。
精选的，所述锥形料筒正面的内壁上固定套接有透明板，且锥形料筒顶部的内侧固定套接有固定架，所述固定架的顶面固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的底部固定安装有搅拌杆，所述搅拌杆的顶部贯穿固定架且底部活动套接在锥形料筒的内部，所述搅拌杆的一侧固定安装有刮除架，所述刮除架的另一侧与锥形料筒的内壁活动连接。
精选的，所述底座的顶面固定连接有套装杆，且套装杆的内部活动套接有活动杆，所述活动杆底端的端面与底座的顶面之间固定安装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧活动套接在套装杆底部的内侧，所述活动杆的顶部活动连接在倾斜输料管一端的底面。
精选的，所述双螺杆挤出机本体一侧的顶面固定安装有辅助支撑架，且辅助支撑架的顶部固定连接在倾斜输料管另一端的底面。
精选的，所述支杆底部两侧的表面与底座的顶面之间固定安装有加强块，且加强块为三角形。
精选的，所述螺旋杆的两端分别贯穿倾斜输料管两端的端面并活动套接，且螺旋杆的两端固定安装有轴承套，所述螺旋杆两端的轴承套分别固定安装在倾斜输料管两端的端面上。
精选的，挤出机的挤出速度不高于1.5m/min。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：粒度较细的滑石、氧化铝等能增加干燥收缩率和烧成收缩率，使用槽宽较大的模具成型出的半成品通过干燥和烧成能使产品内壁厚有效降低。薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体制备系统用于高效的生产蜂窝陶瓷载体，保持产品壁厚的一致性。
附图说明
图1为本发明的柴油车用蜂窝陶瓷载体的示意图；
图2为本发明的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体的制备过程示意图；
图3为本发明的制备系统的结构示正视意图；
图4为本发明的制备系统的结构锥形料筒局部剖视示意图；
图5为本发明的制备系统的结构锥形料筒立体示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示本发明的高收缩率的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体，组份包括滑石、氧化铝、生高岭土、煅烧高岭土、勃姆石。滑石选用粒度8-10um，氧化铝选用粒度1-3um，生高岭土选用粒度3-5um，煅烧高岭土选用粒度2-5um，勃姆石选用粒度2-5um，作为合成堇青石的主要原料；由于各种原料粒度选用较细，在捏合泥料的过程中需要加入的水分增加，造成干燥收缩率增加，在烧成的过程中由于细颗粒的增多，烧结动力大，导致产品烧成收缩率增大，使产品壁厚产生一定的收缩，来满足薄壁的需求。各组分按照重量份数包括36~40份滑石、6~10份氧化铝、15-20份生高岭土、25-30份煅烧高岭土和4-6份勃姆石。
参照图2，这种蜂窝陶瓷的制备方法，将滑石、氧化铝、生高岭土、煅烧高岭土和勃姆石按照配比进行称量混合，得到混合原料，按照混合原料：粘结剂：表面活性剂=88.5:4:7.5的比例加入水进行捏合，得到泥料，通过练泥挤出后，在装有模具的挤出机上进行成型，并烧制为成品。水位中间原料，在烧制后可忽略不计，故在组份中位列出水。现有薄壁柴油车用陶瓷载体壁厚约0.12-0.13mm，勉强满足客户使用要求；使用本发明在相同模具挤出的情况下，高收缩率的薄壁柴油车用载体壁厚约0.10-0.11mm，使模具利用率增加，且模具槽宽磨损0.02mm后也能满足要求，且成型挤出效率会明显提高。
请参阅图3-5，一种蜂窝陶瓷的制备系统，包括双螺杆挤出机本体1，双螺杆挤出机本体1的顶部固定安装有锥形料筒2，锥形料筒2正面的内壁上固定套接有透明板16，且锥形料筒2顶部的内侧固定套接有固定架19，固定架19的顶面固定安装有第二伺服电机10，第二伺服电机10的底部固定安装有搅拌杆11，搅拌杆11的顶部贯穿固定架19且底部活动套接在锥形料筒2的内部，搅拌杆11的一侧固定安装有刮除架12，刮除架12的另一侧与锥形料筒2的内壁活动连接，透明板16可辅助工作人员时刻掌控锥形料筒2加料体积以及生产中剩余物料体积，提高工作人员对装置的掌控，通过锥形料筒2内部设置的搅拌杆11和刮除架12在第二伺服电机10的带动下，可分别旋转对物料进行二次搅拌混合以及将锥形料筒2内壁粘附的物料刮除，进一步提高组装置的实用性，锥形料筒2顶部的一侧设置有出料管3，出料管3的顶端固定套接有倾斜输料管4，双螺杆挤出机本体1一侧的顶面固定安装有辅助支撑架13，且辅助支撑架13的顶部固定连接在倾斜输料管4另一端的底面，辅助支撑架13配合后续支杆8和底座9组成的主体支撑结构对倾斜输料管4进一步的稳定支撑，保证装置的运行时的可靠性，倾斜输料管4的内部活动套接有螺旋杆5，螺旋杆5的两端分别贯穿倾斜输料管4两端的端面并活动套接，且螺旋杆5的两端固定安装有轴承套，螺旋杆5两端的轴承套分别固定安装在倾斜输料管4两端的端面上，通过倾斜输料管4、出料管3和后续设置的辅助入料锥桶7三者作为物料承接通道，配合后续设置的第一伺服电机6和螺旋杆5组成的螺旋输料机构一同使用后，可将物料从物料承接通道自下而上自动输送到锥形料筒2的内部，由此解决现双螺杆挤出机加料时，人工作业劳动强度较大以及存在物料抬升滑脱安全隐患的问题，螺旋杆5的一端固定安装有第一伺服电机6，第一伺服电机6固定安装在倾斜输料管4一端的端面上，倾斜输料管4顶部的一侧固定套接有辅助入料锥桶7，倾斜输料管4的底面固定安装有支杆8，支杆8底部两侧的表面与底座9的顶面之间固定安装有加强块17，且加强块17为三角形，加强块17为底座9和支杆8支杆之间的连接提供加固结构，进一步提升底座9和支杆8组成的主体支撑结构的支撑强度，支杆8的底面固定连接有底座9，底座9的顶面固定连接有套装杆18，且套装杆18的内部活动套接有活动杆14，活动杆14底端的端面与底座9的顶面之间固定安装有缓冲弹簧15，缓冲弹簧15活动套接在套装杆18底部的内侧，活动杆14的顶部活动连接在倾斜输料管4一端的底面，活动杆14、缓冲弹簧15、套装杆18三者组成减震机构对装置使用过程中产生的震动进行减弱和缓冲，提高装置运行过程中的稳定性。
工作原理：使用时，将混合好的滑石、氧化铝、生高岭土、煅烧高岭土和勃姆石通过辅助入料锥桶7加入到倾斜输料管4的内部，然后启动第一伺服电机6，由第一伺服电机6带动螺旋杆5进行旋转进而使倾斜输料管4内部的物料沿着倾斜输料管4倾斜方向自下而上的被动移动，最终到达出料管3的顶部，通过出料管3输入到锥形料筒2的内部，完成后装置自动加料的功能，而物料进入到锥形料筒2的内部之后，可启动第二伺服电机10，由第二伺服电机10带动搅拌杆11和刮除架12进行旋转，继而由旋转状态的搅拌杆11对物料进行二次搅拌混合、由旋转状态的刮除架12将锥形料筒2内壁粘附的物料刮除，接着启动双螺杆挤出机本体1进行物料挤出作业，即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高收缩率的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体，其特征在于，组份包括滑石、氧化铝、生高岭土、煅烧高岭土、勃姆石，滑石选用粒度8-10um，氧化铝选用粒度1-3um，生高岭土选用粒度3-5um，煅烧高岭土选用粒度2-5um，勃姆石选用粒度2-5um。
2.根据权利要求1所述的薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体，其特征在于，各组分按照重量份数包括36~40份滑石、6~10份氧化铝、15-20份生高岭土、25-30份煅烧高岭土和4-6份勃姆石。
3.一种薄壁柴油车用蜂窝陶瓷载体制备系统，包括双螺杆挤出机本体，所述双螺杆挤出机本体的顶部固定安装有锥形料筒，所述锥形料筒顶部的一侧设置有出料管，所述出料管的顶端固定套接有倾斜输料管，所述倾斜输料管的内部活动套接有螺旋杆，所述螺旋杆的一端固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机固定安装在倾斜输料管一端的端面上，所述倾斜输料管顶部的一侧固定套接有辅助入料锥桶，所述倾斜输料管的底面固定安装有支杆，所述支杆的底面固定连接有底座。
4.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于，所述锥形料筒正面的内壁上固定套接有透明板，且锥形料筒顶部的内侧固定套接有固定架，所述固定架的顶面固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的底部固定安装有搅拌杆，所述搅拌杆的顶部贯穿固定架且底部活动套接在锥形料筒的内部，所述搅拌杆的一侧固定安装有刮除架，所述刮除架的另一侧与锥形料筒的内壁活动连接。
5.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于，所述底座的顶面固定连接有套装杆，且套装杆的内部活动套接有活动杆，所述活动杆底端的端面与底座的顶面之间固定安装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧活动套接在套装杆底部的内侧，所述活动杆的顶部活动连接在倾斜输料管一端的底面。
6.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于，所述双螺杆挤出机本体一侧的顶面固定安装有辅助支撑架，且辅助支撑架的顶部固定连接在倾斜输料管另一端的底面。
7.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于，所述支杆底部两侧的表面与底座的顶面之间固定安装有加强块，且加强块为三角形。
8.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于，所述螺旋杆的两端分别贯穿倾斜输料管两端的端面并活动套接，且螺旋杆的两端固定安装有轴承套，所述螺旋杆两端的轴承套分别固定安装在倾斜输料管两端的端面上。
9.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于，挤出机的挤出速度不高于1.5m/min。
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