一種真空感應(yīng)熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及真空冶金領(lǐng)域，具體為一種真空感應(yīng)熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定的方法。固定和支撐石墨坩堝的材料包含三層結(jié)構(gòu)。第一層為一塊圓形的耐高溫氧化鋁陶瓷墊；第二層由耐高溫的正六邊形氧化鋯陶瓷方磚鋪砌而成；第三層是靠近石墨坩堝部分，由顆粒及粉狀的耐高溫打結(jié)料搗打而成。本發(fā)明可以提高打結(jié)坩堝和拆爐的效率，并且可以節(jié)約打結(jié)固定石墨坩堝所需要的材料。
【專利說(shuō)明】一種真空感應(yīng)熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空冶金領(lǐng)域，具體為一種真空感應(yīng)熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]真空熔煉技術(shù)是提純金屬的重要方法之一，其優(yōu)越性表現(xiàn)為能對(duì)飽和蒸汽壓比待提純金屬高的雜質(zhì)起到明顯的去除效果，且去氣效果好，脫氧能力強(qiáng)，部分氮化物及氫化物均可實(shí)現(xiàn)熱分解。但在以石墨坩堝為熔煉坩堝的真空中頻爐中，打結(jié)固定坩堝材料使用壽命受制于石墨坩堝，一旦石墨坩堝開裂不能正常使用后，便需要拆掉打結(jié)材料，重新打結(jié)。所拆卸下來(lái)的打結(jié)材料不能再次利用，只能丟棄。這種方式既耗費(fèi)了大量材料，且耽誤工作效率。
[0003]因此研發(fā)出一種真空感應(yīng)熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定的方法，能不斷地重復(fù)使用打結(jié)材料，并且對(duì)于提高打結(jié)和拆爐效率都有重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)比傳統(tǒng)直接采用打結(jié)材料直接打結(jié)固定石墨坩堝的方法，能快速地固定和拆卸石墨坩堝，且拆卸下來(lái)的筑爐材料能重復(fù)利用，顯著提高材料利用率和工作效率的真空熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定的方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種真空熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定的方法，包括如下步驟:
[0006]I)根據(jù)線圈尺寸選擇合適尺寸的耐高溫陶瓷墊，放入線圈最底部；陶瓷墊尺寸以組合起來(lái)能覆蓋感應(yīng)線圈內(nèi)圈為準(zhǔn)；
[0007]2)截取合適長(zhǎng)度、厚度的陶瓷纖維布?jí)|于線圈內(nèi)側(cè)和底部；陶瓷纖維布?jí)|的長(zhǎng)度以覆蓋感應(yīng)線圈內(nèi)圈為準(zhǔn)；
[0008]3)在線圈底部和四周鋪砌耐高溫陶瓷方磚；
[0009]4)在耐高溫陶瓷方磚上打結(jié)耐高溫打結(jié)料至底部第二圈線圈的中部；
[0010]5)將石墨坩堝放入線圈中，保證底部平整，且與四周距離相等；
[0011]6)在石墨坩堝與耐高溫的氧化鋯陶瓷方磚之間填充打結(jié)料，用搗打工具打結(jié)牢固，并在靠近坩堝口的地方采用濕混合封口料固定；
[0012]7)在開爐蓋及抽真空的情況下對(duì)石墨坩堝進(jìn)行烤爐，得到打結(jié)牢固的石墨坩堝。
[0013]根據(jù)上述技術(shù)方案提供的方法，在一些實(shí)施方式中，搗打工具為細(xì)鋼釬。
[0014]根據(jù)上述技術(shù)方案提供的方法，在一些實(shí)施方式中，步驟I)中耐高溫陶瓷墊的厚度為6-12厘米，主要成分為氧化鋁。
[0015]根據(jù)上述技術(shù)方案提供的方法，在一些實(shí)施方式中，步驟3)中耐高溫陶瓷方磚的厚度為2-4厘米，外形為正六邊形，主要成分為鈣部分穩(wěn)定氧化鋯。
[0016]根據(jù)上述技術(shù)方案提供的方法，在一些實(shí)施方式中，步驟6)中所述濕混合封口料是采用封口料與打結(jié)料質(zhì)量百分量比例為1:0.2-0.5，添加水的質(zhì)量百分量為3%-6%。
[0017]根據(jù)上述技術(shù)方案提供的方法，在一些實(shí)施方式中，步驟7)中所述烘烤工藝是:保持爐蓋敞開，以50-100°C /小時(shí)的升溫速率升溫到380-400°C，保溫3_5小時(shí)，然后關(guān)閉爐蓋，對(duì)爐體抽真空，維持壓力在IOPa以下，再以100-150°C /小時(shí)的升溫速率升溫到1600-1650°C，保溫 2-3 小時(shí)。
[0018]根據(jù)上述技術(shù)方案提供的一種真空熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定的方法，其有益效果在于，相較現(xiàn)有技術(shù)，打結(jié)方法簡(jiǎn)單、打結(jié)材料可重復(fù)使用，對(duì)于提高打結(jié)和拆爐效率都有重大的意義，是一種高效、成本低、易于生產(chǎn)的方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1石墨坩堝打結(jié)固定效果圖。附圖標(biāo)示:1為耐高溫陶瓷墊，2為耐高溫陶瓷方磚，3為打結(jié)材料,4為石墨相堝,5為陶瓷纖維布。
[0020]圖2為氧化鋯耐火方磚拼合效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0022]I)根據(jù)線圈尺寸選擇合適尺寸的耐高溫陶瓷墊(圖1中標(biāo)示1，下同)，放入線圈最底部，起到支撐打結(jié)材料與石墨坩堝的作用；
[0023]2)截取合適長(zhǎng)度、厚度的陶瓷纖維布(5)墊于線圈內(nèi)側(cè)和底部；
[0024]3)在底部和四周鋪砌耐高溫陶瓷方磚(2)，鋪設(shè)方式見(jiàn)圖2 ；
[0025]4)在耐高溫陶瓷方磚上打結(jié)一定厚度的耐高溫打結(jié)料(3)，至底部第二圈線圈的中部為宜；
[0026]5)將石墨坩堝(4)放入線圈中，保證底部平整，且與四周距離相等；
[0027]6)在石墨坩堝與耐高溫的陶瓷方磚之間填充打結(jié)料(3)，用搗打工具打結(jié)勞實(shí)。在靠近坩堝口的地方采用濕混合封口料固定；
[0028]7)按一定烘烤工藝對(duì)石墨坩堝進(jìn)行大氣及真空下的烤爐，即可得到打結(jié)牢固的石墨坩堝。烘烤工藝如下:以50-100°C /小時(shí)的升溫速率升溫到380-400°C，保溫3_5小時(shí)，然后轉(zhuǎn)為真空狀態(tài)烘烤，再以100-150°C /小時(shí)的升溫速率升溫到1600-1650°C，保溫2-3小時(shí)。
[0029]本發(fā)明中，采用打結(jié)固定打時(shí)，緊實(shí)程度達(dá)到普通真空感應(yīng)爐用坩堝的程度即可。
[0030]實(shí)施例1
[0031]采用上述方法給200公斤的真空熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定，具體步驟如下:
[0032]I)將半徑21厘米，高為9厘米的氧化鋁陶瓷磚平放在線圈底部；
[0033]2)用一層陶瓷纖維布將線圈內(nèi)部圍成一圈；
[0034]3)采用鈣部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷方磚在線圈底部緊密排布9厘米厚，側(cè)面排布3厘米厚，距離線圈頂部10厘米；
[0035]4)在氧化鋯陶瓷方磚上面添加以氧化鋁為主打結(jié)料，打結(jié)密實(shí)，厚度為6厘米；
[0036]5)將石墨坩堝放入線圈中，距離線圈周圍相同距離；
[0037]6)在石墨坩堝與陶瓷方磚之間添加打結(jié)料，用細(xì)鋼釬打結(jié)密實(shí)；[0038]7)在與氧化鋯陶瓷方磚相平齊的位置，改用封口料與打結(jié)料混合(二者比例為1:0.33)的固定方法，添加水量為封口料與打結(jié)料的4% ；
[0039]8)加熱烘烤，以升溫速度100°C /小時(shí)升溫到380°C，保溫3小時(shí)，然后轉(zhuǎn)為真空狀態(tài)下烘烤，以升溫速度100°c /小時(shí)升高到1600°C，保溫2小時(shí)。
[0040]實(shí)施例2
[0041]采用上述方法給200公斤的真空熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定，具體步驟如下:
[0042]I)將半徑21厘米，高為12厘米的氧化鋁陶瓷磚平放在線圈底部；
[0043]2)用一層陶瓷纖維布將線圈內(nèi)部圍成一圈；
[0044]3)采用鈣部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷方磚在線圈底部緊密排布6厘米厚，側(cè)面排布3厘米厚，距離線圈頂部10厘米；
[0045]4)在氧化鋯陶瓷方磚上面添加以氧化鋁為主打結(jié)料，打結(jié)密實(shí)，厚度為6厘米；
[0046]5)將石墨坩堝放入線圈中，距離線圈周圍相同距離；
[0047]6)在石墨坩堝與陶瓷方磚之間添加打結(jié)料，用鋼釬打結(jié)密實(shí)；
[0048]7)在與氧化鋯陶瓷方磚相平齊的位置，改用封口料與打結(jié)料混合(二者比例為4:1)的固定方法，添加水量為封口料與打結(jié)料的5% ；
[0049]8)加熱烘烤，以升溫速度80°C /小時(shí)升溫到400°C，保溫4小時(shí)，然后轉(zhuǎn)為真空狀態(tài)下烘烤，以升溫速度120°C /小時(shí)升高到1650°C，保溫3小時(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種真空熔煉爐用石墨坩堝打結(jié)固定方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)根據(jù)線圈尺寸選擇合適尺寸的耐高溫陶瓷墊，放入線圈最底部；陶瓷墊尺寸以組合起來(lái)能覆蓋感應(yīng)線圈內(nèi)圈為準(zhǔn)； 2)截取合適長(zhǎng)度、厚度的陶瓷纖維布?jí)|于線圈內(nèi)側(cè)和底部；陶瓷纖維布?jí)|的長(zhǎng)度以覆蓋感應(yīng)線圈內(nèi)圈為準(zhǔn)； 3)在線圈底部和四周鋪砌耐高溫陶瓷方磚； 4)在耐高溫陶瓷方磚上打結(jié)耐高溫打結(jié)料至底部第二圈線圈的中部； 5)將石墨坩堝放入線圈中，保證底部平整，且與四周距離相等； 6)在石墨坩堝與耐高溫的氧化鋯陶瓷方磚之間填充打結(jié)料，用搗打工具打結(jié)牢固，并在靠近坩堝口的地方采用濕混合封口料固定； 7)在開爐蓋及抽真空的情況下對(duì)石墨坩堝進(jìn)行烤爐，得到打結(jié)牢固的石墨坩堝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的搗打工具為細(xì)鋼釬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)中耐高溫陶瓷墊的厚度為6-12厘米，主要成分為氧化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)中耐高溫陶瓷方磚的厚度為2-4厘米，外形為正六邊形，主要成分為鈣部分穩(wěn)定氧化鋯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟6)中所述濕混合封口料是采用封口料與打結(jié)料質(zhì)量百分量比例為1:0.2-0.5，添加水的質(zhì)量百分量為3%-6%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟7)中所述烘烤工藝是:保持爐蓋敞開，以50-100°C /小時(shí)的升溫速率升溫到380-400°C，保溫3_5小時(shí)，然后關(guān)閉爐蓋，對(duì)爐體抽真空，維持壓力在IOPa以下，再以100-150°C /小時(shí)的升溫速率升溫到1600-1650°C，保溫2-3小時(shí)。
【文檔編號(hào)】F27B14/10GK103791718SQ201310520630
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】劉仁源, 洪禮清, 陳燁堅(jiān) 申請(qǐng)人:東莞市長(zhǎng)安東陽(yáng)光鋁業(yè)研發(fā)有限公司