專利名稱：催化轉(zhuǎn)換器的再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種已經(jīng)耗盡的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，汽車、工業(yè)車輛、大型挖土機(jī)以及通常具有例如發(fā)動(dòng)機(jī)的所有交通工具都裝配有排氣系統(tǒng)以凈化廢氣，所述排氣系統(tǒng)由多個(gè)部件組成。例如在汽車中，它的排氣系統(tǒng)包括下列部件-排氣歧管-催化轉(zhuǎn)換器(可與排氣歧管連在一起或分開(kāi))-消聲器(本身由不同的元件組成)而本發(fā)明僅僅關(guān)于催化轉(zhuǎn)換器。
具有內(nèi)燃機(jī)的車輛通過(guò)生產(chǎn)廠家被裝配有特定的催化轉(zhuǎn)換器，其性能主要取決于所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)的類型。
催化轉(zhuǎn)換器包括不銹鋼的外殼，其內(nèi)部安放著整塊的鋼或堇青石(催化裝置)，其功能是消除廢氣內(nèi)含有的污染物質(zhì)。
催化裝置的例子已在IT2001A19號(hào)專利中進(jìn)行介紹。
真正的催化部分被所述鋼殼包在里面，所述催化部分通過(guò)形狀、長(zhǎng)度各異的連接器、管和法蘭聯(lián)軸結(jié)與焊縫一起被連接在排氣系統(tǒng)的剩余部分(排氣歧管和消聲器)上。
每一種車輛具有它特定的排氣系統(tǒng)，因此，在擁有700多種類型不同的汽車的今天，也就要有700多種類型不同的催化轉(zhuǎn)換器與其相適應(yīng)。再生產(chǎn)所有類型的催化轉(zhuǎn)換器就需要很多投資，因?yàn)槿啃枰?gòu)買。每一個(gè)類型就需要建立一種組裝模板，而且要辨別和再生產(chǎn)完全相同的連接器(管子和法蘭聯(lián)軸結(jié))。
制造這些類型的催化轉(zhuǎn)換器就需要第一筆投資用于設(shè)備，還需要投資用于零件(半成品)來(lái)進(jìn)行組裝。如果有700多種類型的催化轉(zhuǎn)換器，需要再生產(chǎn)的零件就要有3000多種。管理成品與半成品的庫(kù)存?zhèn)}庫(kù)的后勤工作方面所花費(fèi)的力氣是巨大的。
現(xiàn)在，要再生一個(gè)已經(jīng)廢棄的轉(zhuǎn)換器，只要替換催化部分就行了，也就是說(shuō)，替換轉(zhuǎn)換器的裝有整塊鋼或者堇青石的部分就行了。為了不改變形狀(輪廓)與結(jié)構(gòu)，所述操作必須在該部件仍然被安裝在車輛上或者該部件被鎖定在夾規(guī)(clamp template)的兩端時(shí)進(jìn)行。然后利用鋸或砂輪把整塊制成的催化部分以及它的錐形連接器切割下來(lái)，并且用新的陶瓷的或金屬的裝置來(lái)代替它。
根據(jù)不同的工作方法，這種操作可以導(dǎo)致不同的結(jié)果。美學(xué)方面的結(jié)果并不一定美觀，因?yàn)樾碌拇呋瘎┮膊豢偸呛苋菀走M(jìn)行配合，特別是當(dāng)催化劑和轉(zhuǎn)換器是相同部分的一部分時(shí)，這可能對(duì)它的工作順序產(chǎn)生影響。
-得到一個(gè)混合的轉(zhuǎn)換器，其中一部分元件是原來(lái)的，并且其它的不是原來(lái)的，質(zhì)量常常是次等的。
-工作的成本不總是合算的，并且它取決于待處理的轉(zhuǎn)換器的復(fù)雜程度；這影響勞動(dòng)的成本，并且因此，性價(jià)比下降。
發(fā)明內(nèi)容
本項(xiàng)發(fā)明的目的是提出一種簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方法，來(lái)再生功能耗盡的轉(zhuǎn)換器(其中它的催化能力已經(jīng)耗盡)并且恢復(fù)那些失效的轉(zhuǎn)換器(其內(nèi)部的整塊破裂或者消失)。
具體實(shí)施例方式
如附圖所示，把功能耗盡的催化轉(zhuǎn)換器用鋸從垂直于它的軸線的一側(cè)切斷，合適的切斷的部位或者是整塊的截面和形狀是均勻的位置或者是更易于取出內(nèi)容物的位置(
圖1)。也可以對(duì)具有最寬的橫截面的區(qū)域的軸線進(jìn)行平行切割。
然后把轉(zhuǎn)換器里面的組件完全取出。陶瓷部分(整塊)有時(shí)候碎了或者部分消失，將陶瓷部分或者催化金屬部分取出，并送去回收(回收里面還剩有的貴重金屬)(圖2-3)。把里面的殘余物仔細(xì)地清理干凈，隨后把一個(gè)新的催化裝置裝填進(jìn)去，所述催化裝置用下面的方法獲得即用一張平坦的和一張波紋形的金屬薄片疊放并卷繞起來(lái)，所述金屬薄片均按照眾所周知的技術(shù)涂覆有載體預(yù)料，并且用其它貴重金屬滲入過(guò)(圖4)。該方法的一種變化是將僅用載體涂料(washcoat)處理過(guò)的卷繞的裝置(起始)帶插入殼體中，然后用貴重金屬滲入該裝置帶。
僅供參考，關(guān)于卷繞裝置的概念及其準(zhǔn)備工作，有很多容易得到的文獻(xiàn)。
然后，用一系列銷、鉚釘、桿或連接件把新的催化裝置固定在原來(lái)的殼體中(圖5)。必須防止卷繞的帶相對(duì)于轉(zhuǎn)換器的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并且移動(dòng)。
或者，一旦識(shí)別出殼體內(nèi)部的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)，壓延一塊縱向尺寸合適的薄鋼板(以與殼體的尺寸相一致)，然后在里面放入用平坦的和波紋形的鋼帶制成的卷繞的裝置，所述鋼帶已經(jīng)按照IT2001A19號(hào)專利介紹過(guò)的過(guò)程用 載體涂料處理過(guò)。在后一種情況中，再生工作是通過(guò)下列方式來(lái)完成的，即用一個(gè)事先制成的催化裝置，然后這個(gè)催化裝置被插入到已經(jīng)清空的原來(lái)的轉(zhuǎn)換器的殼體中，并且然后用點(diǎn)焊將它固定到殼體本身。
假如最初所述帶沒(méi)有經(jīng)過(guò)滲入所述過(guò)程處理的話，那么在新的卷繞裝置一旦被固定好了以后，就要利用貴重金屬按照公知的過(guò)程滲入所述新的卷繞裝置。隨后，在熱處理(如果在這個(gè)階段進(jìn)行滲入過(guò)程，所述熱處理才有必要)以后，把轉(zhuǎn)換器閉合起來(lái)，也就是把它們?cè)瓉?lái)分開(kāi)的各個(gè)部分連接并且焊接在一起(圖6-7)。
焊接可以用連續(xù)焊條電弧焊機(jī)來(lái)進(jìn)行，或者用TIG焊機(jī)(氬焊機(jī))來(lái)進(jìn)行。使用后者，美學(xué)結(jié)果無(wú)疑更為美觀，因?yàn)樗涣暨B接的痕跡。
最后進(jìn)行仔細(xì)的噴砂處理，清除表面上的氧化物；這個(gè)工作并不是非做不可的，但它可以使裝置本身恢復(fù)從前的光澤。
這種技術(shù)的好處是顯而易見(jiàn)的。
不需要建造模板、特殊構(gòu)件、法蘭聯(lián)軸結(jié)或備用件，因?yàn)樗龉ぷ魇窃跔顩r仍然良好的原件上操作，因?yàn)樗鲈筛哔|(zhì)量的不銹鋼制成；-恢復(fù)也就是轉(zhuǎn)換器的再生只需要有按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的催化帶就行了(利用兩三個(gè)尺寸，就可以大修所有的轉(zhuǎn)換器)，或者至多要有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)與尺寸的催化裝置。
-經(jīng)過(guò)這樣恢復(fù)，原來(lái)的400cpsi(每平方英寸蜂窩數(shù))的陶瓷裝置被轉(zhuǎn)換為牢固的鋼轉(zhuǎn)換器，所述鋼轉(zhuǎn)換器不容易破裂(而陶瓷十分脆)。畢竟，用陶瓷塊來(lái)進(jìn)行再生是十分困難的，并且由于陶瓷催化裝置的堅(jiān)硬與脆性，所以結(jié)果很不經(jīng)濟(jì)。
-新的催化轉(zhuǎn)換器可以使用400cpsi的帶制成，也可以使用200和100cpsi的帶，一般來(lái)說(shuō)，可以使用任何蜂窩數(shù)的帶。眾所周知，改變蜂窩數(shù)就改變了氣體穿過(guò)時(shí)催化劑的逆向的阻力，并且因此，也就改變了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。這個(gè)技術(shù)用于跑車時(shí)也可以很有益處。通過(guò)恢復(fù)催化轉(zhuǎn)換器的初始的運(yùn)行特性或者使它在性能方面具有更高的運(yùn)動(dòng)的特性，可以使催化轉(zhuǎn)換器再生。
-通過(guò)把卷繞的裝置插入殼體中以后進(jìn)行滲入，可以節(jié)約貴重金屬，因此減少成本。因?yàn)樵谝呀?jīng)經(jīng)過(guò)處理的帶上進(jìn)行所述工作，因此在調(diào)整待插入的卷繞的裝置以及在為定位所述銷進(jìn)行鉆孔的過(guò)程中，就避免了材料的浪費(fèi)。
-操作過(guò)程很快，并且在工作結(jié)束時(shí)，如果焊接得很好的話，不會(huì)留下連接的痕跡。它還可以用于任何形狀(圓形的、橢圓形的、梯形的等等)的催化轉(zhuǎn)換器。
在發(fā)明概念的范圍之內(nèi)，本項(xiàng)發(fā)明可以接受各種修改及變形。
技術(shù)細(xì)節(jié)可以由其它的技術(shù)方面的等價(jià)物代替。
根據(jù)需要，可以使用任何材料，只要與必要的用途相一致。
權(quán)利要求
1.一種耗盡的或者失效的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法，包括以下過(guò)程-在容納有待替換的催化裝置的區(qū)域垂直于轉(zhuǎn)換器的軸線切割轉(zhuǎn)換器，其中在切割的位置處所包含的催化劑的橫截面與形狀是均勻的；-把內(nèi)部的催化劑的任何的殘余物清除出去，并且把內(nèi)部清理干凈；-把沒(méi)有外殼的螺旋形的裝置放入殼體中，該裝置或者用一個(gè)平坦的金屬薄片和一個(gè)波紋形的金屬薄片疊放在一起并且卷繞成卷來(lái)制成，或者使用事先已經(jīng)制造好的新的催化裝置；-把卷繞的帶固定到殼體，或者把新的預(yù)先已經(jīng)制造好的裝置固定??；-通過(guò)把先前分開(kāi)的兩個(gè)部分結(jié)合并且用氬焊/熔化極惰性氣體保護(hù)焊焊接在一起來(lái)重新構(gòu)成轉(zhuǎn)換器。
2.如權(quán)利要求1所述的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法，其特征在于，在橫截面最大的點(diǎn)平行于轉(zhuǎn)換器的軸線來(lái)切割待處理的轉(zhuǎn)換器。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法，其特征在于，在被卷繞到一起并且被裝配到殼體中之前和之后，形成卷繞裝置的卷繞的帶利用載體涂料進(jìn)行處理并且利用貴重金屬滲入。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法，其特征在于，形成卷繞裝置的卷繞的帶在被卷繞之前首先利用載體涂料進(jìn)行處理，并且在被固定在殼體中后，利用貴重金屬滲入。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器具有任何結(jié)構(gòu)或者任何尺寸的催化裝置。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法，其特征在于，所述疊放的和卷繞的帶利用銷、鉚釘以及其它連接件被固定到殼體。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法，其特征在于，借助于催化轉(zhuǎn)換器，我們是指一種具有普通形狀的用于凈化例如發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的污染氣體的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種已經(jīng)耗盡的或者失效的催化轉(zhuǎn)換器的再生方法，包括以下過(guò)程在容納有待替換的催化裝置的區(qū)域垂直于轉(zhuǎn)換器的軸線切割轉(zhuǎn)換器，其中在切割的位置處所包含的催化劑的橫截面與形狀是均勻的；把里面的催化劑的殘余物清除出去并且清理干凈；把沒(méi)有外殼的螺旋裝置放入殼體中，該裝置或者用一個(gè)平坦的金屬薄片和一個(gè)波紋形的金屬薄片疊放在一起并且卷繞成卷來(lái)制成，或者使用事先已經(jīng)制造好的新的催化裝置；把卷繞的帶固定在殼體中，或者把新的預(yù)先已經(jīng)制造好的裝置固定??；通過(guò)把先前分開(kāi)的兩個(gè)部分結(jié)合并且用氬焊/熔化極惰性氣體保護(hù)焊焊接在一起來(lái)重新構(gòu)成轉(zhuǎn)換器。
文檔編號(hào)F01N3/28GK1849442SQ200480021025
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日
發(fā)明者馬可·勞尤拉 申請(qǐng)人:布雷恩公司