JP2001524451A - セラミックハニカム体の焼成方法 - Google Patents

セラミックハニカム体の焼成方法

Info

Publication number
JP2001524451A
JP2001524451A JP2000523173A JP2000523173A JP2001524451A JP 2001524451 A JP2001524451 A JP 2001524451A JP 2000523173 A JP2000523173 A JP 2000523173A JP 2000523173 A JP2000523173 A JP 2000523173A JP 2001524451 A JP2001524451 A JP 2001524451A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbonaceous material
firing
fluorine
oxygen gas
low oxygen
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.)
Granted
Application number
JP2000523173A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4771590B2 (ja
JP2001524451A5 (ja
Inventor
ティー ダル，アラン
シー ゲオルギュ，トゥダー
エス ハインクル，トーマス
エル オリヴァー，デイヴィッド
エイ スペッツァリス，マーク
エス ウィット，クリストファー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22074064&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2001524451(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of JP2001524451A publication Critical patent/JP2001524451A/ja
Publication of JP2001524451A5 publication Critical patent/JP2001524451A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4771590B2 publication Critical patent/JP4771590B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006—Honeycomb structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/32—Burning methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562—Heating rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6583—Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures
    • C04B2235/6584—Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures at an oxygen percentage below that of air

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 炭素質材料、例えば有機結合剤を含む生コージェライト−セラミックハニカム構造素地の焼成方法は、２つのプロセスフェーズを含む。第１のフェーズは焼成雰囲気に体積にして２０％より少ないＯ２を含むフッ素を含まない低酸素ガスを導入しながら炭素質材料の放出を開始し十分に達成するに足る温度及び時間をもって焼成雰囲気内で生ハニカム構造素地を焼成することを含む。炭素質材料が十分放出された後の第２のフェーズは、生セラミックハニカム構造素地の焼成ハニカム体への転化を開始し十分に達成するに足る時間及び温度をもって生素地を従来通りに焼成することを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本出願は、Ｄｕｌｌ等による、「セラミックハニカム体の焼成方法」と題する
、１９９７年１２月２日に出願された、米国仮特許出願第６０／０６７，１５４
号の特恵を主張する。
【０００２】 本発明はセルラセラミック体の焼成方法に関し、さらに詳しくは、問題有機物
を多量に含有するバッチからのセルラセラミック体の焼成方法に関する。
【０００３】 発明の背景 ハニカム形状のセラミック製品ないしセラミックハニカム構造体、すなわちセ
ルラ型セラミック体は、セラミック材料を水並びに、可塑化されたバッチを形成
するための押出助剤及び成形助剤を含む種々の炭素質材料と混合することにより
生セラミック素地を作成し、この生素地を可塑化バッチの押出しによりハニカム
形状のセラミック素地に成形し、最後に焼成炉内でこのハニカム形状セラミック
素地を既定の温度で焼成することによりつくられてきた。
【０００４】 ハニカム構造体の上記焼成に用いられる押出助剤及び成形助剤には特に、メチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ステアリ
ン酸アルカリ等のような、有機結合剤及び可塑剤及び潤滑剤が含まれる。さらに
、グラファイトのようなその他の炭素質材料が細孔形成剤としてバッチに含めら
れてきた。
【０００５】 炭素質材料の放出または炭素質材料の分解が、大量の熱を放出する酸化すなわ
ち発熱反応であることが知られている。発熱反応は初め成形品の表層すなわち外
側部分でおこり、セラミック体の外側部分がコアより温度が高い初期温度差を生
じる。引き続いて、表層すなわち外側部分の発熱反応は終結し、発熱反応領域は
ウエアの内部に進んでゆく。一般的な基体は良好な絶縁体であるセラミック材、
例えばコージェライトからなり、多数のチャネルを含むセルラ構造をもつから、
伝導または対流のいずれによってもセラミック体から熱を効率的に除去すること
は容易ではない。さらにセルラ構造のために表面積がかなり大きく結合剤の焼成
雰囲気中のＯ２との反応が促進されるため、上記の内部発熱の影響がさらに悪化
する。その結果、炭素質材料放出中にセラミック体は正または負の温度差をもつ
。すなわちセラミック体のコア温度は表面及び／または表面近傍のセラミック温
度より高くなるかあるいは低くなる。有機結合剤等のような炭素質材料では１０
０〜６００℃の温度範囲でおこり、生セラミック素地が例えばグラファイトを含
んでいれば、５００〜１０００℃の温度範囲でおこる上記発熱反応により、成形
品の内側と外側の間にかなりの温度差が生じる。成形品内のこの温度差により成
形品にクラックを生じさせ得る応力がセラミック体に発生する。この現象は大型
セルラセラミック成形品あるいは多量の有機材料を含有する成形品で特に著しい
。
【０００６】 上記温度差及びその結果生じるクラックの発生及び成長を制御し抑止するため
の技法がよく知られている。そのような技法の１つは、燃焼バーナーで空気を過
剰に用いてバーナー炎の温度を低めて製品の温度勾配を小さくする炎を生じさせ
、付随してウエア加熱速度を遅くすることを含む。しかし非常に過剰な空気は雰
囲中に含まれる有機物と反応する酸素を望ましくない比率まで高め、よって放出
を加速し、内部発熱反応を強める。したがって有機物放出中に発生する温度差の
最小化は、非常に時間のかかる焼成スケジュール、あるいはまたキルン内の特定
のウエアに慎重に適合させた焼成スケジュールにより達成されなければならない
。
【０００７】 炭素質材料放出に影響を及ぼすための周期キルンにおける雰囲気制御の使用は
一般に知られている。例えば、米国特許第４,４０４,１６６号（ウィーチ・ジュ
ニア（Wiech, Jr.）），第４,４７４,７３１号（ブラウンロー（Brownlow）等）
，第４,６６１,３１５号（ウィーチ・ジュニア等），及び第４,９２７,５７７号
（オオタカ（Ohtaka）等）を参照されたい。これらの特許の方法は周期キルンで
用いるに十分有効であることが示されていたが、かなりの大気（酸素２０.９％ ）が焼成雰囲気に流入することから、トンネルキルンでは有効ではないと一般に
考えられている。
【０００８】 比例焼成の代わりとしてのパルス焼成技術の使用も、周期キルンにおいて温度
勾配を制御し抑制する方法として開示された。パルス焼成は高温焼成バーナー出
力条件及び低温焼成バーナー出力条件のみを使用し、相当量の過剰空気（酸素）
を使用することなく加熱速度を下げる。例えば、高出力焼成状態と低出力焼成状
態を交互に行うバーナーを有する炉を用いてセラミック成形体を焼成する方法を
開示している、ヨーロッパ特許出願第０７０９６３８号を参照されたい。この焼
成技術の使用は周期キルンである程度有効でありクラックの発生の低減が得られ
てはいたが、このパルス焼成技法をトンネルキルンに用いる場合には難点がある
。トンネルキルンの開放性のため、キルンの有機物放出区域への大気進入を別の
方法によって抑制する必要がある。
【０００９】 したがって本発明の目的は、トンネルキルン及び周期キルンのいずれにおいて
もセラミックハニカム構造体の焼成に使用するための、高品質でクラックのない
製品の安定生産を確保する、改善された方法を提供することにより上述した従来
技術の問題を解決することにある。
【００１０】 発明の概要 本発明の目的は上述の問題を排除し、生ハニカム構造体素地の内側部分及び外
側部分を一様に焼成することにより、クラックがより少なく、不均一な細孔がな
いか寸法が不均一ではないセラミックハニカム構造体を短時間で製造できるよう
にする、セラミックハニカム構造体を作成し焼成するためのプロセスを提供する
ことにある。
【００１１】 有機物すなわち炭素質材料を含有する生セラミックハニカム構造体素地を焼成
する本方法の特徴は改善された炭素質材料放出工程である。この工程は、約２０
％より少ない酸素を含むフッ素を含まないのガスを焼成雰囲気に導入しながら炭
素質材料の放出を開始し十分に達成するに足る温度及び時間をもって焼成雰囲気
中で生ハニカム構造体素地を焼成することを含む。炭素質材料が十分に放出され
てしまえば、さらに生セラミックハニカム構造体素地の焼成ハニカム体への転化
を開始し十分に達成するに足る時間及び温度をもって素地を従来通りに焼成する
ことができる。
【００１２】 前記ガスは焼成雰囲気に存在するＯ２が約１２％より少ない量になるような速
度で導入される窒素を含むことが好ましく、Ｏ２が約１０％より少ない量になる
ことがさらに好ましい。
【００１３】 上記プロセスでは、焼成プロセスにおいて高Ｏ２雰囲気がフッ素を含まない低
酸素ガスで置換される結果、生セラミック生地の表層とコアとの間の温度差が小
さくなるから、熱変形及びクラック発生がはるかに少ない焼成セラミック体が製
造される。
【００１４】 発明の詳細な説明 本発明は、焼結に先立ち、体積にして約２０％より少ないＯ２を含むフッ素を
含まないガスの導入による低酸素焼成雰囲気中での炭素質材料の放出を実質的に
達成するのに十分な温度及び時間をもってセラミック体を焼成することを含む炭
素質材料の放出の結果として、いかなる有害な影響も実質的に与えずに、焼成ハ
ニカムセラミック構造体を製造する効率的方法を提供する。
【００１５】 本発明は、炭素質材料放出により有害な影響を受ける可能性があり、この放出
の間多量に酸素を含む雰囲気にさらされるべきではないいかなるセラミック材料
にも適用できる。代表的なセラミック材料には、例えばコージェライト及びアル
ミナ含有セラミックがあるが、これらには限定されない。
【００１６】 以降本発明をコージェライト含有セラミックハニカム材料に関して説明する。
しかし、前述したように、本発明がコージェライトセラミック材料に限定される
と考えてはならない。
【００１７】 本発明に従って作成されるコージェライトセラミックハニカム構造体の製造に
有用なセラミックバッチ用原材料は、適当ないかなる原料からも選ぶことができ
る。上記セラミックには高純度クレイ、タルク、シリカ、アルミナ、水酸化アル
ミニウム及びマグネシア（ＭｇＯ）を生じる原材料が従来用いられ、本発明にも
十分用いることができる。
【００１８】 押出成形極低膨張コージェライトセラミック体の商業生産での使用に好ましい
バッチ材料は、クレイ、タルク、及びアルミナであり、このクレイは一般に堆積
性ではなく板状のカオリナイトクレイからなる。板状カオリンは堆積カオリナイ
トクレイを前処理することでつくることができ、あるいはクレイを含む原材料バ
ッチを結晶堆積物が小板に破砕されるように処理してもよい。
【００１９】 ドライバッチを調製して、焼成によるコージェライトへの転化に適するプリフ
ォームすなわち生素地にすることは数多い既知の技法のいずれによっても達成で
きる。コージェライト製品の所望の多孔度に応じて、バッチを適当な有機物と混
合してプレスするだけでプリフォームの形にすることができ、あるいはホットプ
レス法により成形してもよい。
【００２０】 平板あるいはセラミックハニカムのような薄い壁体をもつコージェライトセラ
ミック製品の商業生産に対して好ましい成形技法は押出しである。押出成形に適
したバッチ混合物はバッチを適当な液体ビヒクルと混合することによりドライバ
ッチから作成することができる。このビヒクルは、水並びにバッチに可塑成形性
及び成形後の生素地が焼成前に壊れることを防ぐのに十分な強度を与えるに必要
な炭素質押出助剤からなっていてよい。あるいは、押出助剤はセラミックバッチ
材料と混合することもできる。
【００２１】 炭素質押出助剤には通常、例えばメチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、ポリビニルアルコール、ステアリン酸アルカリ、小麦粉、デンプン糊、グ
リセリン及びワックスのような有機結合剤を含む、気化、酸化または分解温度が
約６００℃より低い液体または固体の炭化水素材料が含まれる。一般に２０〜３
５％の水を含むこの種のバッチは可塑性が十分高いので、壁体寸法が非常に小さ
い、すなわち１ｍｍより薄いプリフォームを押出により容易に成形できる。この
可塑化バッチはまた、圧延またはプレスによっても簡便に成形でき、圧延または
プレスされた部品は次いで、そのまま用いられるかあるいは焼成前により複雑な
形状に組み立てられる。
【００２２】 さらにバッチ混合物は、細孔形成剤として用いるに適した、グラファイト、サ
クランボ核粉、木材チップ、おが屑及びデンプンを含むがこれらには限定されな
い、その他の炭素質材料を含むこともできる。
【００２３】 上述したように、可塑化バッチすなわち生セラミック素地をコージェライト含
有セラミック製品に転化するために用いられる従来の焼成方法は一般に、発熱的
放出による外表面すなわち表層と内部すなわちコアとの間の温度差を生じる。こ
の有機物すなわち炭素質材料の放出は、前述の有機結合剤については約１００〜
６００℃の間で、また前述のグラファイト等の材料については約５００〜１００
０℃の間でおこる。外周部すなわち表層で発生する熱は、それでも成形品の強度
を越え得る応力を生じるに十分ではあるとはいえ、比較的容易に放散されるが、
セラミック体のコアで発生する熱はセルラ構造及びコージェライトセラミック体
の絶縁性のため放散されないのでより一層厄介である。図１は従来の焼成コージ
ェライトセラミックハニカム体の、典型的な、望ましくない表層／コア温度分布
を示す。図の温度差は、作成された焼成体に焼成クラックだけでなく熱起因変形
が生じやすくなるような大きさである。セルラ体のセル壁が薄くなるほど、また
セル密度が高くなるほど、さらにセルラ体の構造的完全性を維持するために用い
られる有機結合剤及びグラファイト等の材料の量及び種類が多くなるほど、上記
現象は強くなるようである。
【００２４】 本発明の方法に従えば、所望のクラックのないコージェライトセラミック製品
が、初めに、約２０％より少ないＯ２を含むフッ素を含まないガスを炉の炭素質
材料放出領域に導入しながら炭素質材料の放出を開始し十分に達成するに足る温
度及び時間をもって焼成雰囲気中で生ハニカム構造体素地が焼成される２フェー
ズ焼成プロセスで得られる。炭素質材料、例えば結合剤の放出は一般に、有機結
合剤の種類に依存して約１００〜６００℃の間でおこり、一方グラファイトは一
般に約５００〜１０００℃の間で取り除かれる。したがって上記炭素質材料放出
フェーズでは一般に、セラミック体がある量のグラファイトを含んでいるか否か
に応じて、前記の第１の温度範囲よりも高いかまたは第２の温度範囲よりも高い
第１の温度まで加熱することが必要である。
【００２５】 理論に束縛されるつもりはないが、炭素質材料放出中の、フッ素を含まない低
酸素ガスの炉雰囲気への導入は、以下の現象により焼成コージェライトセラミッ
クのクラック発生を軽減すると考えられる。クラック軽減は本質的に、炭素質材
料放出の結果として一般におこる発熱反応の抑制による。この発熱反応抑制が温
度差を減少させ、さらにこの温度差減少がセラミック製品にかかる熱応力を低減
させる。発熱反応抑制及びこれに続く温度差減少という考え方に関しては、上記
効果が、焼成雰囲気中のＯ２がフッ素を含まない低酸素ガスにより置換されてい
るかあるいは希釈されており、よってセラミック体内に存在する有機物との反応
に利用できるＯ２量が減少していること、すなわち発熱反応，Ｃ＋Ｏ２→ＣＯ＋
熱，の発生の減少によると理論付けられる。
【００２６】 図２は、本発明に従う焼成プロセスを実行するためのトンネルキルンの一部の
実施の形態を示す簡略な上面図である。この実施の形態においてトンネルキルン
１０は下流に（図に示されていない）焼結領域がある炭素質材料放出領域１２，
すなわち放出領域、及び放出領域の上流の前室領域１４を含む。放出領域は約１
００〜６００℃の炭素質材料放出温度範囲をカバーする。放出領域の温度範囲は
トンネルキルンにより焼成されるセラミック材料の種類に応じて広げることも縮
めることもできる。例えば、有機結合剤に加えてグラファイトも含有するセラミ
ック材料については、放出領域の温度範囲は（１０００℃まで）広げられる。
【００２７】 トンネルキルンの配ガス系統は、それぞれ長さが異なり、それぞれ独立に配管
された一組の配ガスコンジット１６，１８，２０，２２，２４を含み、コンジッ
トのそれぞれはトンネルキルンの炭素質材料放出領域１２の内部に有効に通じる
少なくとも１つの注入部と有効に通じる。上記コンジット及び各コンジットに結
合された注入部を介することで、炭素質材料放出領域の酸素量を減少させるよう
に放出領域の焼成雰囲気中に低酸素ガスを導入できる。キルン内部に通じる注入
部はトンネルキルン内部、特に放出領域と、放出領域における以下の位置：燃焼
バーナー２６，キルン台車下２８，キルンの天井３０Ａ，３０Ｂ及びキルン側壁
３２の、１つまたはこれらの組合せに通じるように設計される。さらに配ガス系
統はコンジット３４及び前室領域１４に配された注入ポート３６を含む。このト
ンネルキルン及び配ガス系統及び導入部に関するより詳細な説明は、本明細書に
参照として含まれる、同時係属出願の、同時に譲渡された米国仮特許出願第６０
/０６７,６１５号を参照されたい。
【００２８】 炭素質材料放出の間、フッ素を含まない低酸素ガスは、いずれも最も効果的及
び／または効率的であるように経験的に定められる、上記ガス注入ポートのいず
れか１つまたはそれらの組合せを介して放出領域に注入される。
【００２９】 実施の形態の１つにおいて、燃焼バーナー部２６を介したフッ素を含まない低
酸素ガスの導入は炭素質材料放出領域に配されたバーナー用燃焼空気ファンへの
導入により達成される。放出領域に配されたバーナーに燃焼空気を供給するブロ
ワーの吸込口を介して低Ｏ２ガスを導入することにより、供給される燃焼空気の
酸素含有量を自由に調製できるようになる。酸素含有量の少ないガスは安定なバ
ーナー動作を維持するのに十分なレベルで（１６％という低いＯ２濃度で）ノズ
ル混合バーナーに導入される。
【００３０】 燃焼バーナー部２６でＯ２を導入する第２の実施の形態は、燃焼空気とは独立
にＯ２含有量の少ない空気を導入することを含む。燃焼空気すなわち一次空気は
化学量論的燃料/空気比を維持するために用いられ、 一方追加空気すなわち二次
空気であるＯ２含有量の少ないガスは燃焼過程とは独立に、燃焼バーナーよりや
や下流ではあるがその近くで導入される。言い換えれば、酸素含有量の少ないガ
スがファンで供給される従来の大気を置換するか、またはそれと混合される。
【００３１】 いずれの実施の形態においても、上記の燃焼バーナーへの酸素含有量の少ない
ガスの導入により：（１）従来用いられていた酸素含有量の多い過剰空気を酸素
含有量の少ないガスで置換する結果としての、“より冷たい”炎温度の生成；及
び（２）体積の大きなバーナー‘燃焼生成物’、すなわち良好な温度分布の生成
に寄与する高速度の維持という、２つの利点を得ながら、バーナーを普通にはた
らかせることができる。言い換えれば、上記の利点はいずれも、より低いバーナ
ー炎温度という利点を棄てることなく、また炭素質材料放出領域に過剰の酸素を
導入することなく、燃焼雰囲気の酸素レベルを下げることに大きく寄与する。さ
らに、燃焼温度の均一性における改善も得られる。
【００３２】 台車下２８を介したキルン台車と炉の底面との間に形成される空間へのフッ素
を含まない低酸素ガスの導入は、この空間の圧力を上昇させ、よってキルンの燃
焼雰囲気への“大気”（酸素濃度２０.９％）の進入を最小限に抑える。すなわ ち、台車下空間へのガス導入はこの空間を実質的に“加圧”し、よって従来は負
圧のこの空間に引き込まれる大気酸素の量を制限する。このことは、バーナーが
燃焼生成物をつくりだし、この生成物が粒子状及び気体状の炭素質材料を放出し
ているという事実により望ましい。台車下部を介したガス導入の効果は、従来の
焼成方法及びトンネルキルンで見られる、一部はキルン排気系の吸引により、台
車下領域が一般に負圧を示す状態の改善である。続いてこの負圧がキルン及び台
車下領域を取り巻く大気すなわち酸素含有量の多い空気の吸込をおこし、よって
キルン内に酸素含有量の多い大気ガスをかなり進入させる。特に、キルンに引き
込まれる（２０.９％の酸素を含有する）大気はキルン雰囲気にかなりの影響を 与え、 通常は（１２％をこえる）非常に高酸素の雰囲気を従来設計のキルンに 与え、よって有機物含有量の多い出発バッチでクラックの入ったウエアをつくり
やすい焼成環境を生じる。
【００３３】 上記の台車下導入に関しては、以下の原理：（１）台車下空間に送り込まれる
ガスの体積が大きいほど酸素の存在量が少なくなること；及び（２）車両下空間
の最小化によりこの空間を“加圧”するのに必要なガスの体積が低減されること
に留意しなければならない。
【００３４】 天井ポート３０Ａ，３０Ｂまたは側壁ポート３２を介する酸素含有量の少ない
ガスの導入はいずれも、主として酸素に富んだ焼成雰囲気を希釈または置換する
ようにはたらく。若干の加圧効果、すなわち放出領域における若干の圧力上昇は
あるが、この効果は極めて小さい。放出領域の入口にある、すなわち前室領域１
４のすぐ下流に配された天井注入ポートは、希釈により焼成雰囲気の酸素含有量
を低めるようにはたらくだけでなく放出領域の入口に“エアカーテン”をつくる
ようにもはたらくという二重の役割を果たす。最終結果は、いずれの天井ポート
における“低酸素ガス”導入も、天井ポートが作動する区域のそれぞれにおける
酸素レベルを変えることができ、最大量の炭素質揮発性物質が放出される領域に
おいて最小の酸素レベルが維持されるように焼成雰囲気分布を調製する上で重要
な融通性を与え得ることである。
【００３５】 本発明の方法に従う、通常は負圧の前室領域空間への加圧されたＯ２含有量の
少ないガスの導入は実質的にこの空間を“加圧”し、よって負圧の前室空間に引
き込まれる大気（Ｏ２２０.９％）酸素量を実質的に制限する。これは台車下空 間について上述した効果と同様の効果である。ガス導入による希釈効果は、導入
の加圧効果と複合して下流の放出領域における酸素存在量をかなり下げる結果を
生じる。前述した台車下空間と同じく、従来設計の連続キルンのこの部分はキル
ンの排気系の吸引により通常は負圧になっている。前室領域がＯ２濃度含有量の
少ないガスの導入により完全に“封止”されることはないが、上記加圧は漏洩進
入を十分抑えるには有効であり、別の導入ポートからの“低酸素ガス”送り込み
と組み合わせれば、従来設計のキルンと比較して低減された焼成雰囲気内酸素レ
ベルが得られる。
【００３６】 有機物放出領域の焼成雰囲気に導入されたフッ素を含まないガスは、体積にし
て約２０％より少ないＯ２を含むものであることが好ましく、Ｏ２が約１８％よ
り少ないことがさらに好ましい。この実施の形態において、フッ素を含まない低
酸素ガス源は単に、燃焼生成物を再循環させて放出領域に戻すこと、すなわち燃
焼生成物を吸い出し、冷却して、炭素質材料放出領域に再導入して戻すことから
なっていてもよい。あるいは外部燃焼生成物源、すなわち燃焼生成物発生器を燃
焼生成物の生成に用い、続いてこの燃焼生成物を放出領域に導入することもでき
る。
【００３７】 好ましい実施の形態において、フッ素を含まないガスは以下のようにして生成
されてキルンに再導入される燃焼生成物を含む。キルンはキルンの燃焼生成物す
なわち排気に、揮発及び／または不完全反応炭素質材料を未反応材料とともに含
むことが知られている。これらの、放出された揮発及び／または不完全反応ない
し未反応炭素質材料を含む燃焼生成物（ＰＯＣ）は、放出領域と実効的に通じる
除排気煙道系統を介してキルンから取り除かれる。
【００３８】 ここで図３を参照すると、キルン及び除排気煙道系統及びＰＯＣをキルンの放
出領域に再導入して戻すことができる再帰／配ガス系統が簡略に示される。特に
ＰＯＣは以下のようにして生成され送気される。放出された揮発及び／または不
完全反応ないし未反応炭素質材料を含むＰＯＣまたは排気はキルンの炭素質材料
放出領域４０で生成されて排気煙道系統４２に入り、排気ガス中に残るいかなる
不完全反応または未反応の炭素質材料も燃焼するアフターバーナー４４で排気ガ
スが処理される。処理された排気ガス／ＰＯＣは次いで再帰／配ガス系統４６を
介してキルンの炭素質材料放出領域に戻される。この再帰／配ガス系統４６には
ＰＯＣ／排気ガスをキルンの放出領域４０への再送気に適した温度まで冷却する
熱交換機４８が含まれる。再帰／配ガス系統４６にはバイパス配管５０並びに、
ＰＯＣの、したがって最終的にキルンに送気されるＯ２の、温度及び量を制御す
るためにそれぞれが用いられるエアブリーダー５２，５４が含まれる。キルンに
戻し導入されるＰＯＣ中の酸素レベルを変えるためのその他の手段には以下の：
（１）アフターバーナー燃焼空気を（過剰Ｏ２５０％まで）増加させて、キルン
の有機物放出領域に最終的に導入されるＯ２含有量の多いＰＯＣを生じさせる手
段；及び（２）アフターバーナー燃焼空気にある量のＮ２を含ませて、キルンの
放出領域に再導入されるＯ２レベルを低下させる手段が含まれる。最後に、ＰＯ
Ｃ／排気は前述の配ガス系統を介してキルンの放出領域に送気することができ、
フッ素を含まない低酸素濃度ガスの主供給源または補助供給源のいずれにもなる
ことができる。
【００３９】 フッ素を含まない低酸素ガスは少なくとも約９５％の窒素を含むことが好まし
い。この実施の形態において、窒素源は、必要であり望ましい９５％の窒素を含
有するガスをつくるように必要量の酸素及びその他の不純物を除去する隔膜を通
して流される圧縮空気源を含む。窒素源の別の実施の形態は液化圧縮窒素ガス系
統を含む。
【００４０】 用いられるフッ素を含まない低酸素ガス源に関わらず、炭素質材料の一部放出
の間は、体積にして約１２％より少ないＯ２、好ましくは約１０％より少ないＯ ２ を含む放出領域内焼成雰囲気が得られるような速度でガスを導入する必要があ
る。
【００４１】 上記の初期炭素質材料放出焼成フェーズの後、生セラミック素地はさらに主結
晶相がコージェライトである焼成ハニカム体への生セラミックハニカム構造体素
地の転化を開始し十分に達成するに足る時間と温度をもって従来通りに焼成され
る。セラミック材料がコージェライト含有セラミックからなる場合には一般に１
３４０〜１４５０℃の範囲の温度が上記目的に適している。
【００４２】 本発明は、本発明を実施するための現在好ましい方法を説明することのみを意
図した、以下の詳細な実施例を参照することによりさらによく理解できる。
【００４３】 実施例 １例は対照焼成実験である、別々の３例の焼成実験を行った。コージェライト
含有セラミック体の製造に適した２種のセラミックバッチ、バッチ１及びバッチ
２を作成した。これら２種のバッチはそれぞれ、成分（無機物）並びに、標準的
なトンネルキルン焼成法では一般に問題をおこすことがわかっている、すなわち
ウエア製造で容認できないクラック発生比率を示す結果に終わりやすい、ある量
の炭素質材料、結合剤、可塑剤及び滑剤を含有する従来通りのクレイ−タルク−
アルミナバッチからなる。バッチ１は９０.３％の無機物及び９.７％の有機物を
含み、一方バッチ２は９１.８％の無機物及び８.９％の有機物を含む。ここで％
はいずれも重量％である。それぞれの焼成実験について前記２種のバッチのそれ
ぞれを十分に混合して均質バッチを形成した。
【００４４】 それぞれのバッチはドライバッチ材料から別々に作成した。ドライバッチに全
バッチ重量の約３１％の量の水を加えた後、得られたウエットバッチを均質なバ
ッチを得るのに十分な時間をかけてリトルフォード（Littleford）ミキサーで混
合した。混合バッチのそれぞれを、直径４.１６インチ（約１０５.７ｍｍ），長
さ４.５インチ（約１１４.３ｍｍ），６００セル/平方インチ（約９３セル/ｃｍ ２ ）でセル壁体厚が４ミル（約０.１０２ｍｍ）のハニカム基体に押出成形した 。
【００４５】 別々の３例の焼成実験、焼成実験１〜３を行った。焼成実験１及び２には、炭
素質材料放出領域雰囲気への窒素に富んだガスの導入を含めた。対照のための焼
成実験３では炭素質材料解放領域へのガス導入を行わず、すなわち標準的な高酸
素焼成雰囲気とした。表Ｉは、議論を容易にするためにキルンを１５の番号付き
区域に分けて（図２参照）、焼成実験１及び２における窒素に富んだガスの（１
時間あたりの立方フィート単位（ｃｆｈ）及び立方メートル単位（ｍ３/ｈ）の ）導入量を示す。 導入された窒素に富んだ雰囲気ガスは９７.０％の窒素を含む
ガスであり、 大気を隔膜式酸素分離器に通して生成した。窒素に富んだ導入ガ スはキルンの：（１）前室に配した簡単なノズルを介して前室に；（２）台車下
に配したノズルを介して区域２及び３に；（３）クラウン（crown）ファンに配 した天井ノズルを介して区域５に；及び（４）天井に配した簡単なノズルを介し
て区域６〜１２に供給した。
【００４６】
【表１】 ３例の焼成実験のそれぞれにおいて、バッチ１の生ハニカム素地９０個及びバ
ッチ２の生ハニカム素地９０個を個別の支持体の上に置き、キルン台車を一杯に
するのに十分な数の“ダミー”ウエア体とともにキルン台車に載せた。それぞれ
の焼成実験において、６〜１０台のキルン台車に載せたウエアを一定の間隔でキ
ルンを通過させた。それぞれの焼成実験において、ウエア品質に関係する、暴露
酸素含有量及び設定温度からの温度変化をモニタしながら、台車１台毎に焼成サ
イクルを受けさせた。
【００４７】 従来の焼成（実験３）で見られるレベルと比較したクラック低減率を、モニタ
したキルン台車のそれぞれの焼成体を目視検査してチェックした。表ＩＩは、本
発明に従う２種の焼成実験のそれぞれについて実験３と比較したウエアクラック
低減比率を示す。表ＩＩの結果を見れば明らかに、いずれも炭素質材料放出領域
への窒素に富んだ雰囲気ガスの導入を取り入れている焼成実験１及び２で作成し
た焼成セラミックハニカム体ではクラックの入った焼成セラミックハニカム体の
比率がかなり低くなっている。
【００４８】
【表２】 上述したようにクラック軽減、すなわちクラックの入ったセラミック体の比率
の減少は、おそらく炭素質材料放出において一般に生じる発熱反応の抑制による
と考えられる。焼成実験１〜３のそれぞれについて、検査されたウエアを載せた
キルン台車は設定温度からの温度変化、すなわち発熱量の尺度がモニタされてい
た。表ＩＩＩは３種の実験のそれぞれにおいて、放出領域の主部である区域３〜
５（区域の位置については図２を参照のこと）を各キルン台車が通過していると
きの各台車の温度変化を示す。それぞれの区域で測定された温度は、クラウン温
度（Ｔ１）、左壁温度（Ｔ２）及び右壁温度（Ｔ３）である。
【００４９】
【表３】 表ＩＩＩを見れば、上記の発熱反応抑制がおこっていることは明らかである。
すなわち、焼成実験３の区域３〜５の温度はかなり高く、よってこの対照焼成実
験における実質的な発熱反応の発生を示しているが、（窒素に富んだガスを放出
領域に導入した）焼成実験１及び２に対して区域３〜５で測定された温度は設定
温度の比較的近くにとどまっている。図４は、焼成実験２及び３における設定温
度からの温度変化を比較して、上記効果をさらに明確に示している。
【００５０】 上で詳述したように、上記の発熱反応抑制及びこれに続く温度差減少という考
え方は、焼成雰囲気中のＯ２が、本実施例では窒素である、フッ素を含まない低
酸素ガスで置換または希釈された結果として理論付けられる。表ＩＶは、３例の
焼成実験のそれぞれの期間に炭素質材料放出区域（１〜１０）のそれぞれに存在
する酸素の平均比率を示す。これらの酸素レベルは検査されたウエアが区域１〜
１０を通過したときに存在していた酸素含有量を表わしている。表ＩＶを見れば
、標準的な焼成実験３に比べて、窒素に富んだ雰囲気ガスの導入を組み入れた２
例の焼成実験では放出区域１〜１０を通して酸素含有量が減少していることが明
らかである。すなわち、焼成実験１及び２の放出領域焼成雰囲気は取り除かれる
べき有機物との反応に利用できるＯ２量が減少していることが示されている。窒
素導入の上記酸素減少効果は、焼成実験１及び２の酸素含有量を焼成実験３の酸
素含有量と比較した図５によりさらに明確に示される。
【００５１】
【表４】 発熱反応抑制効果を実効的に開始するために必要な、上記実施例では窒素であ
るフッ素を含まない低酸素ガスの濃度は、組成、セラミック体の寸法及び形状、
ウエア荷重、並びにセラミック体がもつセル壁体寸法及びセル数、さらにキルン
形状及び用いられる焼成スケジュールを含む多くの要因にしたがって変わるであ
ろう。よって、発熱反応抑制効果を開始するのに必要な焼成雰囲気に要求される
フッ素を含まない低酸素ガス濃度は、それぞれのセラミック／キルン系について
経験的に定められなければならない。
【００５２】 上記説明から明らかなように、本発明のセラミックハニカム構造体の成形及び
焼成プロセスに従って炭素質材料放出領域にフッ素を含まない低酸素ガスを導入
することにより、放出領域の酸素含有量が低減され、よって炭素質材料の放出に
一般にともなう発熱反応の発生が抑制される。すなわち、本発明に従って成形さ
れ焼成されたセラミックハニカム構造体は、熱変形及び温度起因クラックのない
焼成セラミック構造体の製造にはるかに適している、セラミック体の内側部分と
外側部分との間の温度差を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の焼成方法で成形され焼成されるセラミックハニカム構造体のコアと表層
との間の温度差を示すグラフである
【図２】 本発明に従うセラミックハニカム構造体を焼成するプロセスの実施に適して用
いることができるトンネルキルン装置を示す略図である
【図３】 本発明に従うセラミックハニカム構造体を焼成するためにプロセスに用いるた
めの排気煙道シテムの略図である
【図４】 セラミックハニカム構造体を焼成するための本発明のプロセスの炭素質材料放
出により生じる発熱反応と標準的な焼成プロセスので発熱反応とを比較するグラ
フである
【図５】 セラミックハニカム構造体を焼成するための本発明のプロセスの炭素質材料放
出中の酸素濃度と標準的な焼成プロセスでの酸素濃度とを比較するグラフである
【符号の説明】
１０ トンネルキルン １２ 炭素質材料放出領域 １４ 前室領域 １６，１８，２０，２２，２４ 配ガスコンジット ２６ 燃焼バーナー ４０ 有機物放出領域 ４４ アフターバーナー ４６ 熱交換機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインクル，トーマス エス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 16901 ウェルズボロ ボックス 250ビー ア ールアール ２ (72)発明者 オリヴァー，デイヴィッド エル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14821 キャンプベル ディー ロード 7721 (72)発明者 スペッツァリス，マーク エイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14871 パイン シティー コームズ ヒル ロ ード 256 (72)発明者 ウィット，クリストファー エス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14812 ビーヴァー ダムズ キャットリン ヒ ル ロード 204 Ｆターム(参考） 4G030 AA07 AA36 AA37 CA01 CA10 GA14 GA24 HA05 HA08

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セラミックハニカム構造体を作成する方法において： 焼成セラミックハニカムをつくることができる既定の量の焼結可能な原材料か
    らなるバッチ混合物を配合する工程； 可塑性混合物を形成するために、前記原材料を有効量の炭素質材料と一様に混
    合する工程； 前記原材料を生ハニカム構造素地に成形し、次いで前記生ハニカム構造素地を
    乾燥する工程； 体積にして約２０％より少ないＯ２を含むフッ素を含まない低酸素ガスを焼成
    雰囲気に導入しながら、前記炭素質材料の放出を開始し十分に達成するに足る温
    度及び時間をもって、前記焼成雰囲気中で前記生ハニカム構造体素地を焼成する
    工程； を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記バッチ混合物が、各々が該バッチ中に効果的な量で含ま
    れる、カオリンクレイ、タルク、アルミナ及びその他のコージェライト形成材料
    の混合物を含み、他の原材料と組み合わされて、主結晶相がコージェライトであ
    る焼成ハニカム体をつくることができることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記生セラミックハニカム構造体素地の焼成ハニカム体への
    転化を開始し十分に達成するに足る時間及び温度をもって前記生セラミックハニ
    カム構造体素地を焼成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 前記フッ素を含まない低酸素ガスが体積にして約１８％より
    少ないＯ２を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記炭素質材料が約６００℃より低い揮発温度、分解温度ま
    たは蒸発温度を有する液体または固体の炭化水素材料を含むことを特徴とする請
    求項２記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記炭素質材料が高分子結合剤を含むことを特徴とする請求
    項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記炭素質材料が炭化水素油またはワックス結合剤を含むこ
    とを特徴とする請求項５記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記炭素質材料がグラファイトを含むことを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 導入される前記フッ素を含まない低酸素ガスが少なくとも約
    ９５％の窒素を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 導入される前記フッ素を含まない低酸素ガスが少なくとも
    約９７.５％の窒素を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記炭素質材料放出期間中に、約１２％より少ないＯ２を
    含む焼成雰囲気が得られるような速度で前記フッ素を含まない低酸素ガスが導入
    されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記炭素質材料放出期間中に、約１０％より少ないＯ２を
    含む焼成雰囲気が得られるような速度で前記フッ素を含まない低酸素ガスが導入
    されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 体積にして約２０％より少ないＯ２を含むフッ素を含まな
    い低酸素ガスを前記焼成雰囲気に導入する前記工程が、前記放出された炭素質材
    料を含むいかなる燃焼生成物も除去し、前記燃焼生成物中のいかなる不完全反応
    または未反応の炭素質材料も燃焼させるアフターバーナーによって前記燃焼生成
    物を処理し、前記処理された燃焼生成物を前記焼成雰囲気に再導入して戻す工程
    を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  14. 【請求項１４】 ある量の炭素質材料を含み、焼成ハニカム体にすることが
    できる既定量の焼結可能な原材料を含む、生セラミックハニカム構造体素地を焼
    成する方法において： 体積にして約２０％より少ないＯ２を含むフッ素を含まない低酸素ガスを焼成
    雰囲気に導入しながら、前記炭素質材料の放出を開始し十分達成するに足る温度
    及び時間をもって前記焼成雰囲気中で前記生ハニカム構造体素地を焼成する工程
    を含むことを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 前記フッ素を含まない低酸素ガスが体積にして約１８％よ
    り少ないＯ２を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記焼結可能な原材料が、各々が効果的な量で含まれる、
    カオリンクレイ、タルク、アルミナ及びその他のコージェライト形成材料の混合
    物を含み、他の原材料と組み合わされて、主結晶相がコージェライトである焼成
    ハニカム体をつくることができることを特徴とする請求項１４記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記生セラミックハニカム構造体素地の焼成ハニカム体へ
    の転化を開始し十分に達成するに足る時間及び温度をもってさらに加熱する工程
    を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記炭素質材料が約６００℃より低い揮発温度、分解温度
    または蒸発温度を有する液体または固体の炭化水素材料を含むことを特徴とする
    請求項１４記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記炭素質材料が高分子結合剤を含むことを特徴とする請
    求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記炭素質材料が炭化水素油またはワックス結合剤を含む
    ことを特徴とする請求項１８記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記炭素質材料がグラファイトを含むことを特徴とする請
    求項１４記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記フッ素を含まない低酸素ガスが少なくとも約９５％の
    窒素を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記フッ素を含まない低酸素ガスが少なくとも約９７.５ ％の窒素を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
  24. 【請求項２４】 少なくとも前記炭素質材料放出期間中は、１２％より少な
    いＯ２を含む焼成雰囲気が得られるような速度で前記フッ素を含まない低酸素ガ
    スが導入されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
  25. 【請求項２５】 少なくとも前記炭素質材料放出期間中は、約１０％より少
    ないＯ２を含む焼成雰囲気が得られるような速度で前記フッ素を含まない低酸素
    ガスが導入されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
  26. 【請求項２６】 体積にして約２０％より少ないＯ２を含むフッ素を含まな
    い低酸素ガスを前記焼成雰囲気に導入する前記工程が、前記放出された炭素質材
    料を含むいかなる燃焼生成物も除去し、前記燃焼生成物中のいかなる不完全反応
    または未反応の炭素質材料も燃焼させるアフターバーナーによって前記燃焼生成
    物を処理し、前記処理された燃焼生成物を前記焼成雰囲気に再導入して戻す工程
    を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
JP2000523173A 1997-12-02 1998-11-23 セラミックハニカム体の焼成方法 Expired - Lifetime JP4771590B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6715497P 1997-12-02 1997-12-02
US60/067,154 1997-12-02
PCT/US1998/025024 WO1999028269A1 (en) 1997-12-02 1998-11-23 Method for firing ceramic honeycomb bodies

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001524451A true JP2001524451A (ja) 2001-12-04
JP2001524451A5 JP2001524451A5 (ja) 2009-05-28
JP4771590B2 JP4771590B2 (ja) 2011-09-14

Family

ID=22074064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000523173A Expired - Lifetime JP4771590B2 (ja) 1997-12-02 1998-11-23 セラミックハニカム体の焼成方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6099793A (ja)
EP (1) EP1036048B2 (ja)
JP (1) JP4771590B2 (ja)
KR (1) KR20010032704A (ja)
CN (1) CN1093521C (ja)
AT (1) ATE465140T1 (ja)
BR (1) BR9814710A (ja)
DE (1) DE69841628D1 (ja)
ID (1) ID27824A (ja)
WO (1) WO1999028269A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001527202A (ja) * 1997-12-22 2001-12-25 コーニング インコーポレイテッド セラミックハニカム体の焼成方法及び焼成に用いられるトンネルキルン
WO2012081580A1 (ja) 2010-12-17 2012-06-21 住友化学株式会社 グリーン成形体及びハニカム構造体の製造方法
WO2012124761A1 (ja) 2011-03-17 2012-09-20 日本碍子株式会社 セラミック多孔体焼成用シャトルキルン
JP2016513615A (ja) * 2013-03-08 2016-05-16 コーニング インコーポレイテッド セラミックの高速焼成方法
JP2018138507A (ja) * 2017-02-24 2018-09-06 日本碍子株式会社 セラミック体の製造方法
JP2019123634A (ja) * 2018-01-15 2019-07-25 日本碍子株式会社 セラミックス焼成体の製造方法、及びセラミックス成形体の焼成方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0001560B1 (pt) 1999-04-09 2010-04-06 processo para produzir um corpo cerámico-catalisador, e, corpo cerámico-catalisador.
WO2001063194A1 (en) 2000-02-22 2001-08-30 Corning Incorporated Method for controlling the firing of ceramics
JP4030320B2 (ja) 2001-03-22 2008-01-09 株式会社デンソー セラミック体およびセラミック触媒体
JP2003212672A (ja) * 2002-01-21 2003-07-30 Ngk Insulators Ltd 多孔質セラミックス構造体の製造方法
JP4311609B2 (ja) * 2002-07-26 2009-08-12 日本碍子株式会社 多孔質セラミックス体の製造方法
US7238319B2 (en) * 2003-06-26 2007-07-03 Corning Incorporated Method for fabricating ceramic articles containing organic compounds
WO2006130759A2 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Corning Incorporated Aluminum titanate ceramic forming batch mixtures and green bodies including pore former combinations and methods of manufacturing and firing same
EP1919844B1 (en) * 2005-08-23 2010-02-17 Dow Global Technologies Inc. Improved method for debindering ceramic honeycombs
US7744980B2 (en) * 2005-12-20 2010-06-29 Corning Incorporated Low CTE cordierite honeycomb article and method of manufacturing same
WO2008063538A2 (en) * 2006-11-21 2008-05-29 Corning Incorporated Method and apparatus for thermally debinding a ceramic cellular green body
KR101356382B1 (ko) * 2007-06-19 2014-01-27 강릉원주대학교산학협력단 다공성 코디어라이트/지르코니아 세라믹 허니컴 제조방법
US8192680B2 (en) * 2007-08-31 2012-06-05 Corning Incorporated Method for firing ceramic honeycomb bodies in a kiln
US8729436B2 (en) * 2008-05-30 2014-05-20 Corning Incorporated Drying process and apparatus for ceramic greenware
US8444737B2 (en) * 2009-02-27 2013-05-21 Corning Incorporated Ceramic structures and methods of making ceramic structures
US8974721B2 (en) * 2011-08-25 2015-03-10 Corning Incorporated Control of fired shape by piece orientation
US9073792B2 (en) 2012-11-13 2015-07-07 Corning Incorporated Methods for improved atmosphere control through secondary gas pressure wave firing
US9133062B2 (en) * 2012-11-21 2015-09-15 Corning Incorporated Method of firing cordierite bodies
DE102013010885A1 (de) 2013-07-01 2015-01-22 Eisenmann Ag Verfahren zum Sintern von Sinterwerkstücken sowie Anlage hierfür
CN107635947B (zh) * 2015-05-07 2021-03-23 康宁股份有限公司 烧制陶瓷蜂窝坯体的方法
US11661379B2 (en) 2017-07-21 2023-05-30 Corning Incorporated Methods of extracting volatiles from ceramic green bodies
WO2019023186A1 (en) 2017-07-24 2019-01-31 Corning Incorporated ANTIOXIDANTS IN CERAMIC BODIES IN GREEN CONTAINING DIFFERENT OILS FOR IMPROVED COOKING
CN111393155A (zh) * 2020-01-10 2020-07-10 重庆奥福精细陶瓷有限公司 一种薄壁大孔径的堇青石蜂窝陶瓷载体及其制备方法
CN115867519A (zh) * 2020-08-31 2023-03-28 康宁股份有限公司 用于陶瓷制造的高氧快速烧制方法
WO2024097046A1 (en) 2022-10-31 2024-05-10 Corning Incorporated Higher temperature extrusion of ceramic precursor paste
WO2024097048A1 (en) 2022-10-31 2024-05-10 Corning Incorporated Method of inducing a reduced wall drag state in a high wall drag ceramic precursor paste

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55144474A (en) * 1979-04-24 1980-11-11 Tdk Electronics Co Ltd Burning method
JPS6183689A (ja) * 1984-09-27 1986-04-28 イビデン株式会社 炭化ケイ素質ハニカム構造体
JPS63210593A (ja) * 1987-02-27 1988-09-01 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の焼成法
JPH01203273A (ja) * 1988-02-10 1989-08-16 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体の焼成法
JPH0297472A (ja) * 1988-10-01 1990-04-10 Ibiden Co Ltd 導電性炭化ケイ素焼結多孔体の製造方法
JPH02192464A (ja) * 1988-10-01 1990-07-30 Ibiden Co Ltd 炭化ケイ素焼結多孔体の製造方法
JPH0431372A (ja) * 1990-05-23 1992-02-03 Ibiden Co Ltd ハニカム構造のセラミックス焼結体の製造方法
JPH0694369A (ja) * 1992-09-14 1994-04-05 Tdk Corp 焼成炉用雰囲気ガス制御装置
JPH0790319A (ja) * 1993-06-25 1995-04-04 Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd ハニカム焼成体の製造方法
JPH09502012A (ja) * 1994-06-10 1997-02-25 リートハンメル ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 連続加熱炉
JPH09188569A (ja) * 1995-11-08 1997-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミックス成形体の脱脂方法および脱脂装置
JPH10167854A (ja) * 1996-12-12 1998-06-23 Ibiden Co Ltd 高強度多孔質α−ＳｉＣ焼結体の製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3744965A (en) * 1971-11-29 1973-07-10 Bickley Furnace Inc Tunnel kiln
US4051231A (en) * 1974-09-23 1977-09-27 Ford, Bacon & Davis Texas, Inc. Production of internal atmospheres for kilns
US4005981A (en) * 1975-04-28 1977-02-01 Hanley Company Tunnel kiln
GB1598072A (en) * 1976-12-08 1981-09-16 Ravenhead Brick Co Ltd Manufacture of bricks
JPS53104610A (en) * 1977-02-08 1978-09-12 Shinagawa Refractories Co Tunnel kilns for reheating carbonaceous material impregnated with tar and pitch
US4235830A (en) * 1978-09-05 1980-11-25 Aluminum Company Of America Flue pressure control for tunnel kilns
US4291471A (en) * 1980-03-20 1981-09-29 Cts Corporation Exhaust system and method for venting a tunnel kiln
US4404166A (en) * 1981-01-22 1983-09-13 Witec Cayman Patents, Limited Method for removing binder from a green body
US4474731A (en) * 1983-03-28 1984-10-02 International Business Machines Corporation Process for the removal of carbon residues during sintering of ceramics
DE3540764C1 (de) * 1985-11-16 1987-05-21 Riedhammer Ludwig Gmbh Durchlaufofen
GB2198433B (en) * 1986-12-05 1990-11-07 Romain Louis Billiet Improvements in or relating to the removal of organic binding agents from articles moulded from sinterable materials
DE3778025D1 (de) * 1987-11-02 1992-05-07 Fuchs & Co Gmbh Vorrichtung zur unterwagenkuehlung von ofenwagen in tunneloefen.
US5256347A (en) * 1988-02-25 1993-10-26 Ngk Insulators, Ltd. Method of firing ceramic honeycomb structure
US4994436A (en) * 1989-03-10 1991-02-19 American Air Liquide Process for safely destroying organic binders in ceramic components during the firing process
US5252272A (en) * 1989-07-28 1993-10-12 Engelhard Corporation Thermal shock and creep resistant porous mullite articles prepared from topaz and process for manufacture
JPH03125897A (ja) * 1989-10-12 1991-05-29 R I Denshi Kogyo:Kk 酸素濃度極低下雰囲気炉
US5078929A (en) * 1989-12-26 1992-01-07 Matsushita Electric Works, Ltd. Process of debinding ceramic products
JPH03255807A (ja) * 1990-03-02 1991-11-14 Inax Corp 焼成物の表面還元処理用バーナ
US5266027A (en) * 1992-08-12 1993-11-30 Ngk Insulators, Ltd. Roller-hearth continuous furnace
US5409870A (en) * 1992-11-20 1995-04-25 Corning Incorporated Modified cordierite precursors
US5419857A (en) * 1993-08-17 1995-05-30 Praxair Technology, Inc. Thermal removal of binders from ceramic-particle bodies
JP3022195B2 (ja) * 1994-09-05 2000-03-15 日本碍子株式会社 セラミック成形体の焼成法およびそれに用いる燃焼装置
JPH10274486A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Ngk Insulators Ltd セラミックスの焼成装置
JPH10274484A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Ngk Insulators Ltd セラミックスの焼成装置およびセラミックスの焼成方法
CN1098824C (zh) * 1997-10-03 2003-01-15 康宁股份有限公司 陶瓷蜂窝体的烧制方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55144474A (en) * 1979-04-24 1980-11-11 Tdk Electronics Co Ltd Burning method
JPS6183689A (ja) * 1984-09-27 1986-04-28 イビデン株式会社 炭化ケイ素質ハニカム構造体
JPS63210593A (ja) * 1987-02-27 1988-09-01 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の焼成法
JPH01203273A (ja) * 1988-02-10 1989-08-16 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体の焼成法
JPH0297472A (ja) * 1988-10-01 1990-04-10 Ibiden Co Ltd 導電性炭化ケイ素焼結多孔体の製造方法
JPH02192464A (ja) * 1988-10-01 1990-07-30 Ibiden Co Ltd 炭化ケイ素焼結多孔体の製造方法
JPH0431372A (ja) * 1990-05-23 1992-02-03 Ibiden Co Ltd ハニカム構造のセラミックス焼結体の製造方法
JPH0694369A (ja) * 1992-09-14 1994-04-05 Tdk Corp 焼成炉用雰囲気ガス制御装置
JPH0790319A (ja) * 1993-06-25 1995-04-04 Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd ハニカム焼成体の製造方法
JPH09502012A (ja) * 1994-06-10 1997-02-25 リートハンメル ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 連続加熱炉
JPH09188569A (ja) * 1995-11-08 1997-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd セラミックス成形体の脱脂方法および脱脂装置
JPH10167854A (ja) * 1996-12-12 1998-06-23 Ibiden Co Ltd 高強度多孔質α−ＳｉＣ焼結体の製造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001527202A (ja) * 1997-12-22 2001-12-25 コーニング インコーポレイテッド セラミックハニカム体の焼成方法及び焼成に用いられるトンネルキルン
JP2008285407A (ja) * 1997-12-22 2008-11-27 Corning Inc セラミックハニカム体の焼成方法
JP4723085B2 (ja) * 1997-12-22 2011-07-13 コーニング インコーポレイテッド セラミックハニカム体の焼成方法及び焼成に用いられるトンネルキルン
WO2012081580A1 (ja) 2010-12-17 2012-06-21 住友化学株式会社 グリーン成形体及びハニカム構造体の製造方法
WO2012124761A1 (ja) 2011-03-17 2012-09-20 日本碍子株式会社 セラミック多孔体焼成用シャトルキルン
US9776922B2 (en) 2011-03-17 2017-10-03 Ngk Insulators, Ltd. Shuttle kiln for firing ceramic porous bodies
JP2016513615A (ja) * 2013-03-08 2016-05-16 コーニング インコーポレイテッド セラミックの高速焼成方法
JP2018184342A (ja) * 2013-03-08 2018-11-22 コーニング インコーポレイテッド セラミックの高速焼成方法
JP2018138507A (ja) * 2017-02-24 2018-09-06 日本碍子株式会社 セラミック体の製造方法
JP2019123634A (ja) * 2018-01-15 2019-07-25 日本碍子株式会社 セラミックス焼成体の製造方法、及びセラミックス成形体の焼成方法
JP7022593B2 (ja) 2018-01-15 2022-02-18 日本碍子株式会社 セラミックス焼成体の製造方法、及びセラミックス成形体の焼成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1278783A (zh) 2001-01-03
ATE465140T1 (de) 2010-05-15
KR20010032704A (ko) 2001-04-25
EP1036048B1 (en) 2010-04-21
US6099793A (en) 2000-08-08
WO1999028269A1 (en) 1999-06-10
EP1036048B2 (en) 2022-03-30
BR9814710A (pt) 2000-10-03
ID27824A (id) 2001-04-26
EP1036048A1 (en) 2000-09-20
CN1093521C (zh) 2002-10-30
EP1036048A4 (en) 2004-05-06
DE69841628D1 (de) 2010-06-02
JP4771590B2 (ja) 2011-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4771590B2 (ja) セラミックハニカム体の焼成方法
JP4869295B2 (ja) セラミックハニカム体の焼成方法
US6287509B1 (en) Method for firing ceramic honeycomb bodies
JP4600901B2 (ja) セラミックハニカム体焼成用トンネルキルン
US20020003322A1 (en) Method for firing ceramic honeycomb bodies
WO1989007584A1 (en) Production of ceramic honeycomb structure
JP2006232590A (ja) セラミック構造体の製造方法
KR100636727B1 (ko) 다공질 세라믹스체의 제조 방법
US20180243942A1 (en) Manufacturing method of ceramic body
EP3202480A1 (en) Method for producing honeycomb filter
EP2130657B1 (en) Method of drying honeycomb molding
CN101809399B (zh) 在窑内烧制陶瓷蜂窝体的方法
EP2233871B1 (en) Method for firing Si-bonded SiC ceramics
JP2002097076A (ja) 炭化珪素成形体の脱脂方法、多孔質炭化珪素焼結体の製造方法
CN115371432A (zh) 一种烧结多孔砖的焙烧黑心消除设备及其工艺
EP3202478A1 (en) Method for producing honeycomb filter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081007

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090107

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090115

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20090406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091110

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100210

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100506

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101019

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110119

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110414

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110524

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110621

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140701

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term