一種非晶制帶用復(fù)合坩堝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種非晶制帶用的坩堝，尤其是一種非晶制帶用的復(fù)合坩堝。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有非晶帶材的生產(chǎn)所采用的方式是通過(guò)將熔融狀態(tài)下的鋼液噴射到旋轉(zhuǎn)的冷 卻輥上，冷卻輥將鋼液冷卻成固態(tài)，從而形成連續(xù)的非晶帶材。如圖1和圖2所示，坩堝2 中裝有鋼液1，鋼液1通過(guò)噴嘴3噴射到旋轉(zhuǎn)的冷卻輥上，使用時(shí)，通過(guò)將塞桿5插入或拔出 水口 4,控制坩堝2中鋼液流道的關(guān)閉或打開(kāi)。坩堝2的作用是在室溫下裝入適量的非晶生 產(chǎn)用母合金，通過(guò)電磁感應(yīng)至適合生產(chǎn)的熔融狀態(tài)，鋼液最終通過(guò)坩堝下部的鋼液流道進(jìn) 入冷卻輥，實(shí)現(xiàn)非晶帶材的生產(chǎn)。然而，現(xiàn)有的坩堝2都是用石墨材料制成，在高溫鋼液的 浸泡下易產(chǎn)生浸蝕缺陷，降低坩堝的整體強(qiáng)度，造成坩堝不能重復(fù)使用。這種石墨結(jié)構(gòu)的坩 堝存在以下缺點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程需要反復(fù)更換坩堝，每次都需要與水口分離、打磨、重新粘貼、烘 干等步驟，增加工人勞動(dòng)量；生產(chǎn)單位重量的非晶產(chǎn)品，消耗的坩堝成本較高；石墨制坩堝 在使用過(guò)程中遭到高溫鋼液的侵蝕，碳元素作為雜質(zhì)進(jìn)入鋼液中，致使非晶產(chǎn)品的成分一 致性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有非晶制帶用坩堝存在的易被高溫鋼液侵蝕、 不能反復(fù)使用、成本較高的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、不易侵蝕、可反復(fù)使用的非晶 制帶用復(fù)合坩堝。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：包括坩堝內(nèi)芯、粘結(jié)層和坩堝外 套，所述坩堝外套的內(nèi)部尺寸與所述坩堝內(nèi)芯的外部尺寸相一致，所述坩堝內(nèi)芯的外部通 過(guò)粘結(jié)層嵌入在所述坩堝外套的內(nèi)部；所述坩堝內(nèi)芯底部設(shè)有鋼液流道內(nèi)孔，所述坩堝外 套底部與所述鋼液流道內(nèi)孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)有鋼液流道外孔。
[0005] 本實(shí)用新型所述復(fù)合坩堝，由坩堝內(nèi)芯和坩堝外套復(fù)合而成，其中坩堝內(nèi)芯可采 用高溫氧化物陶瓷（例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣及其組合）制成，在高溫鋼液的浸 泡下不易被侵蝕。所述坩堝內(nèi)芯的外部設(shè)有坩堝外套，所述坩堝外套可采用石墨材料制成， 所述坩堝外套在感應(yīng)加熱過(guò)程中自發(fā)熱，使得所述復(fù)合坩堝內(nèi)外均勻升溫，復(fù)合坩堝中間 到外部不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大溫差，從而在加熱過(guò)程中，坩堝內(nèi)芯不會(huì)發(fā)生破裂。
[0006] 本實(shí)用新型發(fā)明人在現(xiàn)有石墨坩堝的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)研宄發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用高溫氧化物 陶瓷（例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣及其組合）直接做成完整的坩堝時(shí)，因?yàn)楦邷匮?化物陶瓷（例如氧化鋁、氧化錯(cuò)、氧化鎂、氧化媽及其組合）無(wú)法承受熱沖擊，實(shí)際使用中， 加熱過(guò)程中坩堝內(nèi)部由于緊挨著鋼液，溫度較高，而外部直接暴露在空氣中，溫度較低，內(nèi) 外的巨大溫差會(huì)導(dǎo)致高溫氧化物陶瓷（例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣及其組合）的 破裂。因此，本實(shí)用新型采用由高溫氧化物陶瓷（例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣及其 組合）制成的坩堝內(nèi)芯和由石墨材料制成的坩堝外套復(fù)合而成，避免了坩堝在加熱過(guò)程中 發(fā)生破裂的問(wèn)題。
[0007] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述鋼液流道內(nèi)孔與鋼液流道外孔的尺寸大小相同。 所述鋼液流道內(nèi)孔與所述鋼液流道外孔的尺寸大小可以不同，但優(yōu)選地，所述鋼液流道內(nèi) 孔與鋼液流道外孔的尺寸大小相同，當(dāng)二者相同時(shí)，由于二者的位置相對(duì)應(yīng)，因此鋼液流道 內(nèi)孔和鋼液流道外孔形成均勻的鋼液流道結(jié)構(gòu)，坩堝中的鋼液能夠更好的通過(guò)鋼液流道結(jié) 構(gòu)進(jìn)入冷卻輥。
[0008] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述粘結(jié)層為耐溫大于1000°c的高溫膠水。所述粘 結(jié)層位于所述坩堝內(nèi)芯外部和坩堝外套內(nèi)部之間，粘結(jié)層能夠起到將坩堝內(nèi)芯和坩堝外套 更緊密貼合一起的作用。由于所述復(fù)合坩堝需要在高溫下使用，因此粘結(jié)層需要耐溫大于 ΙΟΟΟ?ο
[0009] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述坩堝內(nèi)芯的厚度為5-20mm。
[0010] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述坩堝內(nèi)芯采用高溫氧化物陶瓷材料制成。作為上 述技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述坩堝內(nèi)芯采用氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣材料中的 任一種或它們的組合制成。即所述坩堝內(nèi)芯可采用氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣材料中 的一種制成，亦可采用其中任意兩種、三種或四種的組合制成。
[0011] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述坩堝外套的厚度為l〇_50mm。
[0012] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述坩堝外套采用石墨材料制成。
[0013] 當(dāng)所述復(fù)合坩堝的坩堝內(nèi)芯、坩堝外套采用如上所述的厚度及材料制成時(shí)，在滿 足使用強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上最大節(jié)約生產(chǎn)成本，而且緊挨鋼液的坩堝內(nèi)芯不會(huì)被高溫鋼液侵 蝕，石墨材料制成的坩堝外套在感應(yīng)加熱過(guò)程中會(huì)自發(fā)加熱，使得所述復(fù)合坩堝內(nèi)外均勻 升溫，中間到外部不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大溫差，避免了在加熱過(guò)程中發(fā)生破裂問(wèn)題。
[0014] 本實(shí)用新型所述非晶制帶用復(fù)合坩堝采用以下方法制備而成：
[0015] (1)用高溫氧化物陶瓷（例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣及其組合）制備坩堝 內(nèi)芯，所述坩堝內(nèi)芯的底部設(shè)有鋼液流道內(nèi)孔；
[0016] (2)用石墨材料制備坩堝外套，所述坩堝外套的內(nèi)部尺寸與步驟⑴制備得到的 坩堝內(nèi)芯的外部尺寸相一致，所述坩堝外套底部與步驟（1)中所述鋼液流道內(nèi)孔對(duì)應(yīng)位置 設(shè)有鋼液流道外孔；
[0017] (3)在坩堝內(nèi)芯的外部和坩堝外套的內(nèi)部均勻涂抹粘結(jié)劑（例如耐溫大于1000°C 的高溫膠水），然后將坩堝內(nèi)芯的外部與坩堝外套的內(nèi)部貼合一起使得坩堝內(nèi)芯嵌入到坩 堝外套中，放入干燥箱，待坩堝內(nèi)芯外部與坩堝外套內(nèi)部之間的粘結(jié)劑固化后取出；
[0018] (4)使用平面磨床對(duì)步驟（3)中取出的復(fù)合坩堝的上端面和鋼液流道外孔處進(jìn)行 打磨，即得本實(shí)用新型復(fù)合坩堝。
[0019] 本實(shí)用新型所述非晶制帶用復(fù)合坩堝具有如下有益效果：
[0020] 1、本實(shí)用新型的復(fù)合坩堝由于采用坩堝內(nèi)芯和坩堝外套復(fù)合而成，所述坩堝內(nèi)芯 可采用高溫氧化物陶瓷（例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣及其組合）制成，所述坩堝外 套可采用石墨材料制成。在工作中，坩堝內(nèi)芯與鋼液直接接觸，不會(huì)發(fā)生侵蝕，解決了現(xiàn)有 坩堝碳元素作為雜質(zhì)進(jìn)入鋼液中的問(wèn)題，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，大大延長(zhǎng)了復(fù)合坩堝的使用 壽命，降低了生產(chǎn)成本，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、不易侵蝕、可反復(fù)使用優(yōu)點(diǎn)；
[0021] 2、本實(shí)用新型由于采用高溫氧化物陶瓷（例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈣及 其組合）制成的坩堝內(nèi)芯和由石墨制成的坩堝外套復(fù)合而成，在加熱過(guò)程中，坩堝外套會(huì) 自發(fā)散熱，使坩堝內(nèi)外均勻升溫，坩堝中間不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的溫差，不會(huì)在加熱過(guò)程中產(chǎn)生破 裂而損壞，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定和可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是現(xiàn)有非晶帶材的生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。
[0023] 圖2是現(xiàn)有