KR20010032657A - 세라믹 하니콤 몸체 가열용 터널로 - Google Patents

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알란 티. 덜
토마스 에스. 힌클
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알프레드 엘. 미첼슨
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Abstract

세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로(10)는 전정구간(12), 상기 전정구간 아래에 위치된 탄소질 물질 방출구간(14) 및 상기 탄소질 물질 방출구간 아래에 위치된 소결구간(16)을 포함하며, 상기 로를 통하여 피가열물을 이송하는 다수의 화차(18)를 갖는다. 일련의 도관(22,24,26,28,30)을 포함하는 가스 분배 시스템(20)이 구비되어지되, 각각의 도관은 가스를 탄소질 방출구간으로 유도하기 위해 방출구간의 내부와 기능적으로 소통하는 분사부와 기능적으로 소통된다. 상기 분사부는 연소버너위치부(38), 전정위치부(38), 차대위치부(34), 지붕위치부(36) 및 측벽위치부(40) 또는 이들의 조합을 포함한다.

Description

세라믹 하니콤 몸체 가열용 터널로{TUNNEL KILN FOR FIRING CERAMIC HONEYCOMB BODIES}
하니콤 형상의 세라믹 제품 또는 세라믹 하니콤 구조물, 즉 셀형 세라믹 몸체는 물과 가소화된 배치를 생성하기 위한 압출 및 성형 보조제를 포함하는 여러 탄소질 물질을 세라믹 물질과 혼합하여 세라믹 미가공 몸체를 제조하고, 가소화된 배치를 압출하여 상기 몸체를 하니콤 형상의 세라믹 미가공 몸체로 성형하고, 최종적으로 가열로에서 소정의 온도로 상기 하니콤 형상의 세라믹 미가공 몸체를 가열함으로써 제조된다.
특히, 전술한 하니콤 구조의 가열에 사용된 압출및 성형 보조제는 메틸셀룰로스, 카르복시셀룰로스, 폴리비닐 알콜, 알카리 스티어레이트 및 그 동등물와 같은 유기 바인더, 가소제 및 윤활제를 포함한다. 또한, 그래파이트와 같은 다른 탄소질 물질이 기공 생성제로서 상기 배치에 포함된다.
상기 탄소질 물질 방출 또는 탄소질 물질의 분해는 다량의 열을 방출하는 산화 또는 발열반응으로 알려져 있다. 초기에 상기 발열반응은 물질의 표면 또는 외부(outer portion)에서 발생하여 초기온도차를 유발하게 됨에 따라, 세라믹 몸체의 외부는 코어보다 고온이다. 그 후, 표면 또는 외부의 발열반응은 줄어들게 되고, 발열반응 영역은 몸체의 내부로 이동하게 된다. 통상의 기판은 양호한 절연체이며 셀형 구조를 나타내는 세라믹 물질, 예를 들어 코디어라이트로 이루어지기 때문에, 전도 또는 대류로 세라믹 몸체로부터 발생하는 열을 효과적으로 제거하는 것이 어렵다. 또한, 셀형 구조이기 때문에, 가열 대기중의 산소와 바인더의 반응을 조장하는 넓은 표면적이 있어서 내부 발열효과를 악화시키게 된다. 따라서, 상기 탄소질 물질의 방출과정에서 상기 세라믹 몸체는 포지티브(+) 또는 네거티브(-) 온도차를 나타내게 된다; 즉, 세라믹 몸체의 코어는 표면 또는 그 부근보다 온도가 높거나 낮게 된다. 몸체가 예를 들어 그래파이트를 함유한 경우에는 500 내지 1000℃ 온도범위, 유기 바인더 또는 그 동등물과 같은 탄소질 물질에서는 100 내지 600℃ 온도범위에서 발생하는 상기 발열반응은 몸체의 내외측간에 큰 온도차를 유발하게 된다. 이와 같은 온도차는 세라믹 몸체에 응력을 발생시키게 되며, 이 응력은 균열을 일으킬 수 있다. 이러한 현상은 셀형 세라믹 몸체가 크거나 다량의 유기물질을 포함한 경우에 특히 심하다.
상기 온도차 및 그로 인한 크랙발생을 제어하고 방지하기 위한 기술이 알려져 있다. 그중 하나는 버너 연소에 과잉공기를 사용하여 버너 화염온도를 줄이는 것으로, 줄어든 화염은 더 낮은 몸체 가열속도와 온도변화를 가져온다. 그러나, 다량의 과잉공기는 상기 유기질과 반응하는 다량의 산소를 함유한 대기를 생성하게 되기 때문에, 전술한 방출을 가속화하고 초기발열반응을 증가시키게 된다. 따라서, 가열 공정을 매우 느리게 하거나, 로 내부의 특정 용기에 매우 적합한 가열 공정을 적용함으로써, 유기질 방출과정에서 발생하는 온도차를 최소화시켜야만 한다.
주기식 로(periodic-type kilns)에서 대기를 제어하여 탄소질 물질을 방출하는 방법이 공지되어 있다. 미국 특허번호 제4,404,166호(위치, 주니어.), 제4,474,731호(브라운로우, 등), 제4,661,315호(위치 주니어, 등) 및 제4,927,577호(오타카, 등)를 참조하라. 이 방법들은 주기식 로에서 사용하는데 있어서 효과적으로 보이지만, 가열 대기속으로 다량의 주위공기(20.9% 산소)가 유입되기 때문에 터널로에서는 효과적이지 않다.
비례 가열 대신 펄스 가열 기술을 사용하는 것이 주기식 로에서 온도변화를 제어 및 방지하기 위한 방법으로 공개되어 있다. 펄스 가열법은 고버너(high fire burner) 또는 저버너(low fire burner) 출력조건중 하나만을 이용하고, 다량의 과잉공기(산소)를 사용하지 않고 낮은 가열속도를 만들어낸다; 예를 들어, 유럽 특허출원번호 제0709638호를 참조하면, 상기 특허에는 고출력 가열상태로부터 저출력 가열상태로 변화하는 버너가 구비된 로를 이용하여 세라믹으로 성형된 몸체를 가열하는 방법이 개시되어 있다. 이 가열기술을 이용하는 것이 크랙의 발생을 줄이기 때문에 주기식 로에서는 다소 효과적이지만, 터널로에서 사용하기는 곤란하다. 터널로는 개방되어 있기 때문에, 다른 수단을 이용하여 주위공기가 로의 유기질 방출구간으로 유입되는 것을 제어할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 고품질 무균열 세라믹 하니콤구조 몸체를 가열하기 위한 개선된 터널로를 제공하여 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하는 것이다.
본 출원은 알렌 티. 덜과 토마스 에스. 힌클이 "세라믹 하니콤 몸체 가열용 터널로"란 명칭으로 1997년 12월 2일자에 출원한 미국 예비출원 제 60/067,105호를 우선권 주장한다.
본 발명은 셀형 세라믹 몸체 가열용 가열로에 관한 것으로, 특히 문제가 되는 고유기질을 함유한 배치(batches)를 나타내는 셀형 세라믹 몸체 가열용 가열로에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 터널로 장치의 종단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 터널로 장치를 개략적으로 도시한 평면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 터널로 장치의 방출구간의 차대 챔버 구조를 도시한 개략도이고,
도 4는 본 발명에 따른 터널로 장치의 방출구간의 차대 챔버 구조를 도시한 횡단면도이다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 제거하는 것으로, 균열이 적은 세라믹 하니콤구조 몸체를 제조할 수 있도록 미가공 하니콤구조 몸체의 내외부간의 온도변화를 작게 유지하고 짧은 가열주기를 유지할 수 있는 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로는 전정구간, 상기 전정구간 아래에 위치된 탄소질 방출구간 및 상기 탄소질 방출구간 아래에 위치된 소결구간을 포함한다. 상기 로는 로를 통하여 피가열물을 이송하는 다수의 화차(kiln cars)를 갖는다. 상기 로의 특징은 복수의 유도부를 가진 가스 분배 및 유도 시스템으로서, 각각의 유도부는 약 20%이하의 산소를 포함하는 저산소 함유가스를 로의 탄소질 방출구간의 가열대기로 이송 및 유도할 수 있다.
전술한 공정에서, 상기 로는 가스가 이송 및 유도되어 방출구간의 고산소 대기를 대체하도록 설계되었기 때문에, 이러한 로를 사용하는 가열공정은 세라믹 미가공 몸체의 표면과 코어간의 온도차를 줄이게 된다. 환언하면, 상기 로는 열변형 및 균열이 거의 없는 가열된 세라믹 하니콤 몸체를 제조하는데 있어서 우수하다.
본 발명은 탄소질 물질의 방출로 인한 악영향이 전혀 없는 하니콤 세라믹 구조 몸체 가열용 로 장치를 제공한다. 도 1은 본 발명에 따른 터널로의 일실시예를 도시한 종단면도이다. 본 실시예에서, 터널로(10)는 전정구간(12), 상기 전정구간 아래에 위치된 탄소질 물질 방출구간(14) 및 상기 방출구간 아래에 위치된 소결구간(16)을 포함한다. 도 1의 로 내부는 미가공 세라믹 하니콤 구조 몸체를 가열할 수 있는 일련의 연소버너와 같은 복수의 히터(미도시)로 가열된다. 세라믹 하니콤 몸체는 로를 통하여 피가열물을 이송하는 다수의 화차(18)상에 위치된다.
이하, 터널로의 전정구간(12) 및 방출구간(14)을 도시한 평면도인 도 2를 참조한다. 상기 터널로는 저산소 함유가스, 바람직하게는 부피로 20% 이하의 산소를 포함하는 가스를 방출구간(14)으로 유도하는 분배 시스템(20)을 더 포함하고; 또한, 상기 분배 시스템(20)은 가스를 전정구간(12)으로 유도 또는 분사하는 형태를 갖는다. 상기 방출구간(14)은 일정한 온도범위; 예를 들어 유기 바인더를 포함하는 세라믹 몸체에 적당한 100 내지 600℃ 온도범위에서 탄소질 방출을 실시한다. 상기 방출구간의 온도범위는 터널로에서 가열되는 세라믹 물질의 종류에 따라 증가 또는 감소될 수 있다; 예를 들어, 유기 바인더와 함께 그래파이트를 함유한 세라믹 물질의 경우, 방출구간의 온도범위는 (1000℃)까지 증가된다.
일반적으로, 터널로의 분배 시스템은 독립적으로 계측되고 개별적으로 연결된 일련의 전송 도관을 포함하되, 각각의 도관은 적어도 하나의 분사부와 기능적으로 소통되고, 상기 분사부는 터널로의 탄소질 물질 방출구간 및/또는 전정구간의 내부와 기능적으로 소통된다. 이들 도관 및 분사부를 통해 저산소 함유가스가 탄소질 방출구간의 가열 대기속으로 유도될 수 있기 때문에, 방출구간의 가열 대기에 존재하는 산소의 양은 줄어들게 된다. 터널로의 내부와 소통되도록 설계된 방출구간의 분사부는 화차의 하부(차대), 연소버너 내부, 로의 지붕 또는 로의 측벽중 하나 또는 여러 곳에 위치된다.
도 2에는 분배 시스템의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 상기 분배 시스템(20)은 계획된 단일 위치의 방출구간과 각각 소통하는 복수의 분사부를 가진 일련의 도관(22)(24)(26)(28)(30), 즉 동일한 공통위치에 위치된 복수의 분사부가 각각 구비된 독립된 도관을 포함한다. 특히, 상기 분배 시스템은 (1) 전정(32)내의 분사부가 구비된 도관(22); (2) 차대에 위치된 분사부(34)가 구비된 도관(24); (3) 입구부 로 지붕(36)에 위치된 분사부가 구비된 도관(26); (4) 버너(38)내에 위치된 분사부가 구비된 도관(38); 및 (5) 로의 측벽(40) 및 하부 로 지붕(42) 모두에 위치된 분사부가 구비된 도관(30)을 포함한다.
다른 실시예(미도시)에서, 상기 분배 시스템은 조합된 서로 다른 위치에서 방출구간과 각각 소통하는 복수의 분사부를 가진 복수의 도관을 포함할 수 있다; 즉 각각의 도관은 버너, 차대, 로 지붕 및 로 측벽 등에 각각 위치된 조합 분사부를 갖는다.
분배 시스템의 실제 구조, 도관의 수 및 각각의 구조에 대한 분사부 위치는 세라믹 몸체의 조성, 크기 및 형태, 용기 무게, 세라믹 몸체의 셀의 수 및 셀 벽의 크기, 사용되는 가열 공정을 기초로 한다.
본 발명에 따른 터널로 구조의 장점은 가열 대기중의 산소 수준을 제어할 수 있는 유연성에 있다. 통상적으로, 종래 터널로의 탄소질 물질 방출구간에서 산소 수준은 과잉 12% 산소인 것으로 알려져 있으나, 이는 가열된 제품에서 균열이 높은 비율로 나타나기 때문에 문제점으로 여겨졌다. 본 발명에 따른 장치는 탄소질 물질 방출구간에서 산소 수준을 제어하여 산소를 12% 이하로 줄일 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 터널로 장치는 각각의 도관의 가스 수준을 독립적으로 조절할 수 있기 때문에, 다양한 유기 배치에 대해 가장 적절한 가열 대기 프로파일을 제공하도록 가열 대기 프로파일이 조절될 수 있다. 환언하면, 상기 독립 전송 도관 및 분사부는 저산소 함유 가스를 필요에 따라 제어 및 계측하여 제공할 수 있되, 산소 수준 및 가열 대기는 가열되는 세라믹 몸체의 조성 또는 형태에 따라 실험적으로 결정된다.
도 3 및 도 4는 차대 분사부 구간을 더욱 상세하게 도시한 도면이다. 바람직한 실시예는 로와 일체이며, 복수의 화차(18) 하부에서 차대위치부(34) 및 도관(24)과 기능적으로 소통하는 배플 "챔버"(44)를 포함한다. 상기 "챔버"(44)는 화차의 하부에 형성되어지되, 측판(46)이 각 화차(18)의 직하부에 위치되고 플로어 배플(48)이 로 입구 또는 그 부근에 위치됨으로써 각각의 연속 화차가 플로어 배플(48) 위를 지나 로를 통과하게 된다. 상기 로 플로어 배플은 화차 길이의 적어도 1½, 바람직하게는 2배 이상 연장된다; 예를 들어, 화차 측판간의 거리가 5피트인 경우, 플로어 배플은 적어도 10 피트 이상이 바람직하다. 이와 같은 비율은 플로어 배플상에 적어도 2개의 화차 배플이 언제나 존재하게 되어 항상 "밀봉"을 형성할 수 있도록 한다.
상기 차대 유도부와 관련하여, 챔버 구조 및 배플 시스템의 설계가 양호할수록, 차대 챔버의 밀봉은 더욱 양호해진다. 특히, 상기 챔버 구조의 설계에 있어서, 화차 배플판과 플로어 배플간의 공간이 최소화되어야만 한다; 즉, 플로어 배플(길이 및 형상)은 화차 배플이 플로어 배플 위를 지날 때 플로어 배플과 접촉하도록 설계 되어야 한다. 이는 상기 2개의 밀봉 엘리먼트간에 이격된 부분을 가능한 작게 함으로써 "챔버"로 유도되는데 필요한 가스량을 최소화하게 된다.
도 2에 도시된 전정구간; 즉 터널로 입구의 내부 및 외부 도어사이에 위치된 구간을 참조하면, 전정 분사도관(22)은 전정 측벽에서 서로 대향하여 위치된 분사노즐을 포함하는 2개의 분사부(32) 세트 2개와 기능적으로 소통된다. 이 노즐들은 독자적으로 또는 서로 관련하여 작동될 수 있다.
도 2에 도시된 연소 유도부(38)를 참조하면, 상기 유도부는 각 버너와 결합된 분할 과잉공기 팬 또는 기능적으로 직접 소통된 연소공기 팬 및 이들과 연결된 연소공기 공급원을 포함할 수 있으며; 특히, 상기 버너는 로의 방출구간에 위치되어 약 100 내지 600℃ 사이의 온도범위로 가열을 실시한다.
도 2에 도시된 입구 로 지붕 분사부(36)를 참조하면, 상기 도관(26)은 단순히 일련의 분사노즐(36)과 소통된다; 바람직하게, 상기 로 지붕 노즐은 방출구간의 초입에 위치된다. 바람직한 실시예에서, 복수의 지붕 분사노즐이 방출구간의 전면부에 위치되며, 측방향으로 지붕을 가로질러 배치된 4개의 분사 노즐의 5개 영역을 포함하되; 이는 도 2에서 z1~z5 영역(z1~z5)으로 도시되어 있다. 지붕 재순환 팬이 위치된 상기 영역에서, 각 팬의 후방에 하나의 팬이 위치되고, 영역내에는 팬이 위치되지 않으며, 상기 노즐은 영역의 지붕을 가로질러 균일한 간격으로 동일 평면상에 위치된다. 상기 지붕 도관(26)은 전체 전송체적을 제어할 수 있는 압력 제어장치를 가지며, 각각의 개별 노즐이 균형 제어 시스템을 나타낼 때, 각각의 노즐을 개별적으로 제어할 수 있다. 이러한 구조로 인하여, 가스 유도에 대한 추가적인 유연성을 가질 수 있기 때문에, 가변 및 소정 수준의 가스를 가열 대기에 전송할 수 있어서 방출구간을 적절한 가열대기로 유지할 수 있다.
도관(30)과 기능적으로 소통되는 추가적인 일련의 하류 지붕부(42)가 방출구간의 하류에 구비된다. 바람직하게, 상기 지붕부는 10개의 영역을 포함하되, 상기 영역은 영역 6 내지 영역 15(z6~z15)로 도시된 바와 같이 서로 교번되어 지붕에 위치된 2개의 노즐을 각각 포함한다. 상기 지붕노즐은 각각의 상부 가열버너(미도시) 직상부 지붕상의 소정 위치에, 터널로의 측벽에 근접하여 위치된다.
측벽 유도부(40)를 참조하면, 상기 측벽부는 하류에 위치된 지붕부와 동일한 도관(30)과 기능적으로 소통된다. 상기 측벽부는 상부 가열 측벽버너(미도시)의 위치와 동일한 지점에 위치된 노즐을 포함한다.
전술한 바와 같이, 하류 지붕부 및 측벽부용 도관(30)에는 압력 제어장치가 구비되어지되, 이는 전체 전송체적 및 균형 제어 시스템을 제어하여 각각의 지붕 및 측벽 노즐을 개별적으로 제어할 수 있도록 한다. 상기 측벽 및 지붕노즐은 노즐이 위치된 각각의 영역으로 유도되는 가스를 개별적으로 제어할 수 있도록 하며, 방출구간 후미에서 유지되는 가열대기에 대한 제어의 유연성을 제공한다.
상기 터널로는 미국 예비특허출원번호 제60/067,154호; 문제가 되는 고유기질을 함유한 배치를 나타내는 셀형 세라믹 몸체 가열 방법;에 개시된 가열공정을 실시하는데 특히 유용하다. 일반적으로, 상기 방법은 유기 또는 탄소질 물질을 함유한 미가공 세라믹 하니콤 구조 몸체를 가열하는 단계를 포함하며, 개선된 탄소질 물질 방출단계를 특징으로 한다. 특히, 상기 방출단계는 탄소질 물질의 방출을 개시하는데 충분한 온도로 소정 시간동안 미가공 하니콤 구조 몸체를 가열대기에서 가열하면서, 약 20% 이하의 산소를 포함하며 플루오르가 없는 가스를 가열대기에 유도 및 분사하는 단계를 포함한다. 일단 탄소질 물질이 충분히 방출되면, 미가공 세라믹 하니콤 구조 몸체를 가열된 하니콤 몸체로 변환하기에 충분한 온도 및 시간동안 상기 몸체는 종래의 방식으로 더 가열될 수 있다. 바람직하게, 상기 가스는 가열대기에 존재하는 산소가 약 12%가 되도록 소정의 질소를 포함한다.
전술한 터널로는 상기 방출과정에서 고산소 함유 대기에 영향을 받지 않아야하는 세라믹 물질과, 제어되지 않은 탄소질 물질 방출에 의해 악영향을 받을 수 있는 모든 세라믹 물질을 가열하는데 적당하다. 비한정적으로, 통상의 세라믹 물질은 예를 들어, 코디어라이트 및 알루미나 함유 세라믹을 포함한다.
전술한 가열방법에 상세하게 개시된 방법과 본 발명의 로를 이용한 적당한 작업의 예는 다음과 같다. 질소가 풍부한 대기를 도 2에 도시된 터널로 방출구간의 영역 2 내지 12와 전정구간에 공급하되; 상기 터널로 방출구간은 15개의 영역으로 분할되어 있다. 상기 전정구간에 유도되는 질소의 양(시간당 1 입방피트; cfh), 차대 유도부를 통한 방출구간영역 2 및 3, 지붕 노즐 유도를 통한 방출구간 영역 5 및 단일 지붕 노즐을 통한 방출구간영역 6 내지 12가 표 1에 열거되어 있다. 주위공기를 산소 분리막에 통과시켜 제조한 97.0% 질소 가스 대기를 포함하는 질소가 풍부한 대기는 상기 분배 시스템을 통해 유도된다. 표 1은 질소 유도의 결과 각각의 탄소질 물질 방출영역(1 내지 15)에 존재하는 평균산소%를 나타내며; 산소 수준은 열변형 및 균열을 거의 나타내지 않는 가열된 세라믹 몸체에 적당한 산소 수준을 의미한다.
질소 유도부 유도부 위치 1 질소 유도 가열실험(cfh) 산소 %
전정영역 2 및 3영역 5영역 6영역 7영역 8영역 9영역 10영역 11영역 12영역 13영역 15 전정차대크라운 팬지붕지붕지붕지붕지붕지붕지붕 10,0005,0004,0002,0002,0002,0002,0002,0002,0002,000 12.912.010.1--8.4--11.1--12.0--13.812.8
본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 설명하였으나, 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 당업자는 알 수 있을 것이며, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범주에 포함되는 상기의 변경을 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 범주내에는 유도된 가스를 분배 및 혼합하기 위한 다양한 노즐 형태와, 서로 다른 형태의 저(또는 무)산소 함유가스의 사용이 포함된다.

Claims (7)

  1. 전정구간, 상기 전정구간 아래에 위치된 탄소질 물질 방출구간 및 상기 탄소질 물질 방출구간 아래에 위치된 소결구간;과
    로를 통하여 피가열물을 이송하는 다수의 화차; 및
    가스를 탄소질 방출구간 또는 전정구간으로 유도하는 가스 분배 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스 분배 시스템은 약 20% 이하의 산소를 포함하는 저산소 함유가스를 유도하는 시스템인 것을 특징으로 하는 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가스 분배 시스템은 방출구간의 내부와 기능적으로 소통하는 분사부와 각각 기능적으로 소통하는 일련의 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 분사부는 연소버너부, 차대부, 지붕위치부, 측벽부 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전정구간과 기능적으로 소통하는 분사부와 기능적으로 소통하는 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 차대부는 탄소질 물질 방출구간내에서 화차의 하부에 위치된 배플 챔버와 기능적으로 소통하는 것을 특징으로 하는 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 저산소 가스는 질소 또는 이산화탄소가 증대된 것을 특징으로 하는 세라믹 하니콤구조 몸체 가열용 터널로.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010033449A (ko) * 1997-12-22 2001-04-25 알프레드 엘. 미첼슨 세라믹 하니콤 몸체 가열방법과 그 가열을 위해 사용되는터널로
WO2001063194A1 (en) 2000-02-22 2001-08-30 Corning Incorporated Method for controlling the firing of ceramics
JP3665283B2 (ja) * 2001-10-30 2005-06-29 光洋サーモシステム株式会社 加熱方法および加熱装置
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
RU2313746C1 (ru) * 2006-05-02 2007-12-27 Артем Юрьевич Чайка Туннельная печь для обжига керамических изделий
WO2008063538A2 (en) * 2006-11-21 2008-05-29 Corning Incorporated Method and apparatus for thermally debinding a ceramic cellular green body
US8192680B2 (en) * 2007-08-31 2012-06-05 Corning Incorporated Method for firing ceramic honeycomb bodies in a kiln
DE102007057237A1 (de) 2007-11-26 2009-05-28 Umicore Ag & Co. Kg Tunnelofen für die Temperaturbehandlung von Waren
GB0800940D0 (en) * 2008-01-18 2008-02-27 Milled Carbon Ltd Recycling carbon fibre
US9775721B2 (en) 2009-07-10 2017-10-03 Bio2 Technologies, Inc. Resorbable interbody device
US20110206828A1 (en) * 2009-07-10 2011-08-25 Bio2 Technologies, Inc. Devices and Methods for Tissue Engineering
US8337876B2 (en) 2009-07-10 2012-12-25 Bio2 Technologies, Inc. Devices and methods for tissue engineering
CN102020794B (zh) * 2009-09-15 2012-06-06 上海华明高技术(集团)有限公司 纳米碳酸钙与丁苯橡胶组合物及其制备方法
US20110151386A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Particulate Fuel Combustion Process and Furnace
CN103380345B (zh) * 2011-03-18 2016-08-10 日本碍子株式会社 陶瓷多孔体烧成用隧道窑
JP5977948B2 (ja) 2012-01-12 2016-08-24 住友化学株式会社 トンネルキルン及びこれを用いた焼成体の製造方法
JP2013142527A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Sumitomo Chemical Co Ltd トンネルキルン及びこれを用いた焼成体の製造方法
US9073792B2 (en) 2012-11-13 2015-07-07 Corning Incorporated Methods for improved atmosphere control through secondary gas pressure wave firing
US9738557B2 (en) * 2015-12-04 2017-08-22 61C&S Co., Ltd. Apparatus for manufacturing front glass for display of electronic device
CN108474620B (zh) * 2016-01-15 2021-04-20 康宁股份有限公司 具有差异温度梯度的窑炉烧制
US11229902B2 (en) 2016-05-31 2022-01-25 Corning Incorporated Porous article and method of manufacturing the same
JP2021502948A (ja) 2017-10-31 2021-02-04 コーニング インコーポレイテッド 予備反応させた無機粒子を含むバッチ組成物およびそれからのグリーン体の製造方法

Family Cites Families (26)

* 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
JPH079358B2 (ja) * 1987-02-27 1995-02-01 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の焼成法
ATE74422T1 (de) * 1987-11-02 1992-04-15 Fuchs & Co Gmbh Vorrichtung zur unterwagenkuehlung von ofenwagen in tunneloefen.
JPH0745348B2 (ja) * 1988-02-10 1995-05-17 日本碍子株式会社 セラミックハニカム構造体の焼成法
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
JPH07213921A (ja) * 1994-02-03 1995-08-15 Babcock Hitachi Kk 連続触媒焼成装置およびこれを用いた触媒焼成方法
JP3255857B2 (ja) * 1995-11-08 2002-02-12 松下電器産業株式会社 セラミックス成形体の脱脂方法および脱脂装置
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

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Publication number Publication date
ATE321013T1 (de) 2006-04-15
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DE69833966D1 (de) 2006-05-11

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