專利名稱：高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽制備方法及連續(xù)熔融爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽，屬于結(jié)構(gòu)陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前氧化鋁熔融主要在氧化鋁空心球生產(chǎn)中使用熔池熔融，由于加入了低溫熔劑使之熔融溫度在1900°C左右。目前還沒有陶瓷內(nèi)膽式、溫度超過2000°C的高純氧化鋁連續(xù)熔融技術(shù)，其主要原因是關(guān)鍵內(nèi)膽材料不能滿足使用
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種能克服上述缺陷、實(shí)現(xiàn)高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽的制備方法及連續(xù)熔融爐。其技術(shù)方案為
高純氧化鋁連續(xù)熔融爐是由冷卻水套爐殼I、碳纖維隔熱材料2、陶瓷內(nèi)膽座3、石墨發(fā)熱體4、陶瓷內(nèi)膽5、投料嘴6、爐體上蓋7、上冷卻腔8、爐膛9、下冷卻腔10、爐體下蓋11組成，其中，冷卻水套爐殼采用冷卻水套，陶瓷內(nèi)膽及投料嘴均采用硼化鉿或硼化鋯復(fù)合材料，使用溫度為160(T2200°C，氣氛為氬氣氣氛。根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽制備方法及連續(xù)熔融爐，高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽是由反應(yīng)燒結(jié)氮化鋁結(jié)合硼化鉿制成的，其形狀為壁厚為5 20mm的圓筒漏斗狀，上部圓筒外直徑為050 200臟，高為50 500臟，下部圓筒外直徑為022 30mm，高為3(Tl00mm，其中，反應(yīng)燒結(jié)氮化鋁結(jié)合硼化鉿的配料組成為ニ硼化鉿78^95%，三氧化ニ鋁4 17%，碳粉1飛％，將上述組分均勻混合后等靜壓成型成高純氧化鋁連續(xù)熔融陶瓷內(nèi)膽坯體，在160(T200(TC的溫度下氮?dú)鈿夥諢? 3小時(shí)制成。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為
1、本發(fā)明生產(chǎn)高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽顯微結(jié)構(gòu)均勻，強(qiáng)度高，整體可靠性高，在2000°C以上的溫度可以長時(shí)間使用；
2、該高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽能夠在氧化氣氛下經(jīng)受氧化鋁熔體的侵蝕，保持高純氧化鋁熔體不被污染；
3、該方法既適合連續(xù)化大生產(chǎn)，又適合實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。


圖I為高純氧化鋁連續(xù)熔融爐結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I冷卻水套爐売、2碳纖維隔熱材料、3陶瓷內(nèi)膽座、4石墨發(fā)熱體、5陶瓷內(nèi)膽、6投料嘴、7爐體上蓋、8上冷卻腔、9爐膛、10下冷卻腔、11爐體下蓋。圖2為高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式在圖1-2所示的實(shí)施例中，高純氧化鋁連續(xù)熔融爐在使用時(shí)先將爐體上蓋7和爐體下蓋11蓋嚴(yán)，將高純氧化鋁連續(xù)熔融爐抽真空，當(dāng)上冷卻腔8、爐膛9和下冷卻腔10排空空氣后充入氬氣，氣壓略大于I個(gè)大氣壓，上冷卻腔8、爐膛9和下冷卻腔10均有各自的氬氣充氣ロ，確保在使用過程中不會(huì)有空氣進(jìn)入。當(dāng)沖氣結(jié)束后接通電源給爐膛加熱，同時(shí)打開爐體上蓋7通過投料嘴6加入適量高純氧化鋁，當(dāng)溫度達(dá)到1800°C時(shí)打開爐體下蓋11，準(zhǔn)備高純氧化鋁熔融體流出。實(shí)施例I
將粒度為小于2 μ m的ニ硼化鉿粉體95%、粒度為小于I μ m三氧化ニ鋁4%、碳粉1%混合均勻后，與酒精含量為50%的酚醛樹脂溶液以100 10的比例混合均勻，在80°C的溫度下干燥并制成100 μ m制成造粒粉體，在壓カ為150Mpa.的壓カ下等靜壓成型并保壓30分壓制成高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽素坯鐘，然后脫模在2000°C X2小時(shí)燒成制成壁厚為5mm、上部圓筒外直徑為0200mm、高為500mm、下部圓筒外直徑為030mm,高為50mm的高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽。
實(shí)驗(yàn)所用的配料原料的純度均為エ業(yè)純。實(shí)施例2
將粒度為小于2 μ m的ニ硼化鉿粉體89%、粒度為小于I μ m三氧化ニ鋁8%、碳粉3%混合均勻后，與酒精含量為50%的酚醛樹脂溶液以100 10的比例混合均勻，在80°C的溫度下干燥并制成200 μ m制成造粒粉體，在壓カ為150Mpa.的壓カ下等靜壓成型并保壓30分鐘壓制成高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽素坯，然后脫模在1800°C X2. 5小時(shí)燒成制成壁厚為15mm、上部圓筒外直徑為0150mm、高為300mm、下部圓筒外直徑為025mm,高為40mm的高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽。實(shí)驗(yàn)所用的配料原料的純度均為エ業(yè)純。實(shí)施例3
將粒度為小于2 μ m的ニ硼化鉿粉體78%、粒度為小于I μ m三氧化ニ鋁17%、碳粉5%混合均勻后，與酒精含量為50%的酚醛樹脂溶液以100 10的比例混合均勻，在80°C的溫度下干燥并制成300 μ m制成造粒粉體，在壓カ為150Mpa.的壓カ下等靜壓成型并保壓30分鐘壓制成高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽素坯，然后脫模在1600°C X3小時(shí)燒成制成壁厚為20mm、上部圓筒外直徑為050mm、高為50mm、下部圓筒外直徑為022mm，高為30mm的高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽。實(shí)驗(yàn)所用的配料原料的純度均為エ業(yè)純。
權(quán)利要求
1.一種高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽制備方法及連續(xù)熔融爐，其特征在于，高純氧化鋁連續(xù)熔融爐是由冷卻水套爐殼I、碳纖維隔熱材料2、陶瓷內(nèi)膽座3、石墨發(fā)熱體4、 陶瓷內(nèi)膽5、投料嘴6、爐體上蓋7、上冷卻腔8、爐膛9、下冷卻腔10、爐體下蓋11組成，其中，冷卻水套爐殼采用冷卻水套，陶瓷內(nèi)膽及投料嘴均采用硼化鉿或硼化鋯復(fù)合材料，使用溫度為160(T2200°C，氣氛為氬氣氣氛。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽制備方法及連續(xù)熔融爐， 其特征在于，高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽是由反應(yīng)燒結(jié)氮化鋁結(jié)合硼化鉿制成的， 其形狀為壁厚為5 20mm的圓筒漏斗狀，上部圓筒外直徑為050 200臟，高為50 500臟，下部圓筒外直徑為022 30mm，高為3(Tl00mm，其中，反應(yīng)燒結(jié)氮化鋁結(jié)合硼化鉿的配料組成為 二硼化鉿78、5%，三氧化二鋁4 17%，碳粉1飛％，將上述組分均勻混合后等靜壓成型成高純氧化鋁連續(xù)熔融陶瓷內(nèi)膽坯體，在160(T2000°C的溫度下氮?dú)鈿夥諢? 3小時(shí)制成。
全文摘要
一種高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽制備方法及連續(xù)熔融爐，其特征在于，高純氧化鋁連續(xù)熔融爐是由冷卻水套爐殼1、碳纖維隔熱材料2、陶瓷內(nèi)膽座3、石墨發(fā)熱體4、陶瓷內(nèi)膽5、投料嘴6、爐體上蓋7、上冷卻腔8、爐膛9、下冷卻腔10、爐體下蓋11組成，其中，冷卻水套爐殼采用冷卻水套，高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽是由反應(yīng)燒結(jié)氮化鋁結(jié)合硼化鉿制成的復(fù)合材料，使用溫度為1600~2200℃，氣氛為氬氣氣氛。本發(fā)明制備的高純氧化鋁連續(xù)熔融爐用陶瓷內(nèi)膽及連續(xù)熔融爐具有顯微結(jié)構(gòu)均勻，強(qiáng)度高，整體可靠性高，抗氧化性強(qiáng)，不污染高純氧化鋁熔體，可在2200℃的溫度可以長時(shí)間使用，連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102690121SQ20121018887
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者周倩, 唐竹興, 張穎 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)