專利名稱：一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝及其制作方法
一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝及其制作方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明提供了一種鍍鋅爐，尤其是一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝及其制作方法。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上小型件鍍鋅爐，主要是采用發(fā)生爐煤氣外加熱鑄鐵鍋來(lái)加工鍍鋅件。 由于鋅和鐵反應(yīng)被腐蝕，使得鑄鐵鍋的使用壽命很短，大約20天左右；并且，鐵熔入鋅后會(huì)影響鍍鋅質(zhì)量，單位產(chǎn)品耗鋅量也很高；同時(shí)，發(fā)生爐煤氣的大氣污染比較嚴(yán)重，造成環(huán)境污染，因此急需一種能抵抗鋅液侵蝕的鍍鋅爐取代現(xiàn)有鑄鐵鍋鍍鋅爐。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝及其制作方法，具有良好的耐腐蝕性，能夠有效提高鍍鋅件的品質(zhì)，降低耗鋅量，提高產(chǎn)品使用壽命，降低產(chǎn)品物耗和投資成本,節(jié)約生產(chǎn)成本。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝，其特征在于所述坩堝的材料按照重量百分比由75%-78%的碳化硅砂、12%-16%的金屬硅粉、 O. 7%-1%的粘土、3%-5%的微粉結(jié)合劑、O. 3%-0. 4%的稀有金屬添加劑、5%_6%的膠水組成。
對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)所述爐體的材料按照重量百分比由76. 1%的碳化硅砂、 14. 5%的金屬硅粉、O. 9%的粘土、3. 0%的微粉結(jié)合劑、O. 3%的稀有金屬添加劑、5. 2%的膠水組成。
對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述稀有金屬添加劑為稀有金屬釔。
上述鍍鋅爐用陶瓷坩堝的制作方法，其步驟如下(1)模具制作按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作出坩堝模具，模具設(shè)計(jì)時(shí)要留有足夠的拔模斜度及圓角，使脫1旲順利，提聞成品率；(2)混料將碳化硅砂、金屬硅粉、粘土、微粉結(jié)合劑、稀有金屬添加劑、膠水利用行星式混料機(jī)攪拌均勻,攪拌時(shí)間為30分鐘，得到混合好的物料；(3)成型將制造完的模具組裝好后，將混合好的物料加入到模腔內(nèi)，將模具放置到大噸位振動(dòng)成型壓力機(jī)上固定開始成型,成型密度不低于2. 55g/cm3 ；(4)脫模把成型好的坯體模具中脫出，得到陶瓷坩堝坯體；(5)烘干將坯體放置到烘房中，按一定的升溫曲線升溫至120°C，120°C保溫24小時(shí)；(6)燒成出爐將烘干的坯體裝入大型高溫氮化爐中，經(jīng)1430°C燒成，保溫時(shí)間12小時(shí)，燒成好的產(chǎn)品即可安裝制作鍍鋅爐。
一種采用上述坩堝制成的鍍鋅爐，包括爐體，爐體內(nèi)設(shè)有爐膛，其特征在于所述爐膛內(nèi)設(shè)有按照上述材料制作而成的坩堝，爐膛的內(nèi)壁上設(shè)有加熱元件，爐體的一側(cè)設(shè)有電氣控制箱，電氣控制箱內(nèi)設(shè)有熱電偶，熱電偶從電氣控制箱的一側(cè)伸入到爐體的爐膛內(nèi)。
對(duì)上述鍍鋅爐的改進(jìn)所述爐體是采用耐火材料制成的。
對(duì)上述鍍鋅爐的進(jìn)一步改進(jìn)所述坩堝為半球型，坩堝的堝口內(nèi)徑> 800mm，堝深^ 700mm，堝體的有效容積彡O. 30m3。
有益效果本發(fā)明所述的一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝，材料經(jīng)過(guò)添加微粉結(jié)合劑及稀有金屬釔等添加齊 ，改善了坯體原料的成型性能，對(duì)氮化硅結(jié)合碳化硅材料性能進(jìn)行改性，提高材料的抗熱震性及使用性能，使得材料具有耐高溫、耐鋅液侵蝕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；該坩堝是通過(guò)振動(dòng)壓機(jī)一次整體壓制而成的，保證產(chǎn)品密度的均勻性，提高了產(chǎn)品的抗熱震性；采用本發(fā)明所述的坩堝制作的鍍鋅爐，采用外部電加熱，配套電加熱自動(dòng)控制系統(tǒng)，溫度在室溫-800°C 可調(diào)，坩堝內(nèi)外溫差不超過(guò)200°C，可自動(dòng)電加熱控制溫度，溫升更加均勻準(zhǔn)確，使用操作更方便，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；并且坩堝的外形設(shè)計(jì)為半球形，保證堝受力均勻，有利于延長(zhǎng)坩堝使用壽命；坩堝的堝口內(nèi)徑> 800mm，堝深> 700mm，堝體的有效容積> O. 30m3，將坩堝的有效容積提高至O. 45立方米，熔鋅量提高到3噸。


圖1為鍍鋅爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例一一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝，所述坩堝的材料由252kg碳化硅砂、48kg金屬硅粉、3kg粘土、 IOkg微粉結(jié)合劑、Ikg稀有金屬釔、17. 2kg膠水組成。
所述鍍鋅爐用陶瓷坩堝的制作方法，其步驟如下(1)模具制作按碳化硅特種陶瓷坩堝3設(shè)計(jì)并制作機(jī)壓成型用坩堝模具，模具設(shè)計(jì)時(shí)要留有足夠的拔模斜度及圓角，使脫模順利，提高成品率；(2)混料將252kg碳化娃砂、金屬娃粉48kg、粘土3kg、微粉結(jié)合劑10kg、稀有金屬宇乙 lkg、膠水17. 2k g利用行星式混料機(jī)攪拌均勻，攪拌時(shí)間為30分鐘；(3)成型將制造完的模具組裝好后，按計(jì)算重量稱取混好的物料，加入到模腔內(nèi)，將模具放置到大噸位振動(dòng)成型壓力機(jī)上固定開始成型，成型密度不低于2. 55g/cm3 ；(4)脫模把成型好的坯體模具中脫出，得到碳化硅坩堝坯體；(5)烘干將坯體放置到烘房中，按一定的升溫曲線升溫至120°C，120°C保溫24小時(shí)；(6)燒成出爐將烘干的坯體裝入大型高溫氮化爐中，經(jīng)1430°C燒成，保溫時(shí)間12小時(shí)，燒成好的產(chǎn)品即可安裝制作電外加熱坩堝鍍鋅爐。
實(shí)施例二一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝，所述坩堝的材料由248. 4kg碳化硅砂、39. 744kg金屬硅粉、2.3kg粘土、9. 9kg微粉結(jié)合劑、O. 9kg稀有金屬釔、16. 6kg膠水組成。
所述鍍鋅爐用陶瓷坩堝的制作方法，其步驟如下(1)模具制作按碳化硅特種陶瓷坩堝3設(shè)計(jì)并制作機(jī)壓成型用坩堝模具，模具設(shè)計(jì)時(shí)要留有足夠的拔模斜度及圓角，使脫模順利，提高成品率；(2)混料將248.4kg碳化硅砂、39. 744kg金屬硅粉、2. 3kg粘土、9. 9kg微粉結(jié)合劑、 O. 9kg稀有金屬釔、16. 6kg膠水利用行星式混料機(jī)攪拌均勻，攪拌時(shí)間為30分鐘；(3)成型將制造完的模具組裝好后，按計(jì)算重量稱取混好的物料，采用澆注成型，成型密度不低于2. 55g/cm3 ；(4)脫模把成型好的坯體模具中脫出，得到碳化硅坩堝坯體；(5)烘干將坯體放置到烘房中，按一定的升溫曲線升溫至120°C，120°C保溫24小時(shí)；(6)燒成出爐將烘干的坯體裝入大型高溫氮化爐中，經(jīng)1430°C燒成，保溫時(shí)間12小時(shí)，燒成好的產(chǎn)品即可安裝制作電外加熱坩堝鍍鋅爐。
本實(shí)施例二中制造方法，坩堝是采用澆注成型的，同樣能夠達(dá)到保證產(chǎn)品密度的均勻性，提高產(chǎn)品的抗熱震性的效果。
采用上述具體實(shí)施例中的坩堝制成的鍍鋅爐如圖1所示，包括爐體1，爐體I是采用耐火材料制成的，爐體I內(nèi)設(shè)有爐膛，所述爐膛內(nèi)設(shè)有坩堝3，爐膛的內(nèi)壁上設(shè)有加熱元件2，爐體I的一側(cè)設(shè)有電氣控制箱5，電氣控制箱5內(nèi)設(shè)有熱電偶4，熱電偶4從電氣控制箱5的一側(cè)伸入到爐體I的爐膛內(nèi)，所述坩堝為半球型，坩堝的堝口內(nèi)徑> 800mm，堝深 > 700mm，堝體的有效容積> O. 30m3，坩堝的外型可根據(jù)需要改變 ，堝口形狀可為圓形、長(zhǎng)方形，橢圓形等其它形狀。
權(quán)利要求
1.一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝，其特征在于所述坩堝的材料按照重量百分比由75%-78%的碳化硅砂、12%-16%的金屬硅粉、O. 7%-1%的粘土、3%-5%的微粉結(jié)合劑、O. 3%-0. 4%的稀有金屬添加劑、5%_6%的膠水組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝，其特征在于所述爐體的材料按照重量百分比由76. 1%的碳化硅砂、14. 5%的金屬硅粉、O. 9%的粘土、3. 0%的微粉結(jié)合劑、O. 3%的稀有金屬添加劑、5. 2%的膠水組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝，其特征在于所述稀有金屬添加劑為稀有金屬釔。
4.一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝的制作方法，其步驟如下 模具制作按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作出坩堝模具，模具設(shè)計(jì)時(shí)要留有足夠的拔模斜度及圓角，使脫1旲順利，提聞成品率； 混料將碳化硅砂、金屬硅粉、粘土、微粉結(jié)合劑、稀有金屬添加劑、膠水利用行星式混料機(jī)攪拌均勻,攪拌時(shí)間為30分鐘，得到混合好的物料； 成型將制造完的模具組裝好后，將混合好的物料加入到模腔內(nèi)，將模具放置到大噸位振動(dòng)成型壓力機(jī)上固定開始成型，成型密度不低于2. 55g/cm3 ； 脫模把成型好的坯體模具中脫出，得到陶瓷坩堝坯體； 烘干將坯體放置到烘房中，按一定的升溫曲線升溫至120°C，120°C保溫24小時(shí)； 燒成出爐將烘干的坯體裝入大型高溫氮化爐中，經(jīng)1430°C燒成，保溫時(shí)間12小時(shí)，燒成好的產(chǎn)品即可安裝制作鍍鋅爐。
5.一種鍍鋅爐，包括爐體，爐體內(nèi)設(shè)有爐膛，其特征在于所述爐膛內(nèi)設(shè)有權(quán)利要求1中所述的坩堝，爐膛的內(nèi)壁上設(shè)有加熱元件，爐體的一側(cè)設(shè)有電氣控制箱，電氣控制箱內(nèi)設(shè)有熱電偶，熱電偶從電氣控制箱的一側(cè)伸入到爐體的爐膛內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鍍鋅爐，其特征在于所述爐體是采用耐火材料制成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種鍍鋅爐，其特征在于所述坩堝為半球型，坩堝的堝口內(nèi)徑≥800mm，堝深≥700臟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝及其制作方法，所述坩堝的材料按照重量百分比由75%-78%的碳化硅砂、12%-16%的金屬硅粉、0.7%-1%的粘土、3%-5%的微粉結(jié)合劑、0.3%-0.4%的稀有金屬添加劑、5%-6%的膠水組成。本發(fā)明所述的一種鍍鋅爐用陶瓷坩堝，材料經(jīng)過(guò)添加微粉結(jié)合劑及稀有金屬釔等添加劑，改善了坯體原料的成型性能，對(duì)氮化硅結(jié)合碳化硅材料性能進(jìn)行改性，提高材料的抗熱震性及使用性能，使得材料具有耐高溫、耐鋅液侵蝕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；該坩堝是通過(guò)振動(dòng)壓機(jī)一次整體壓制而成的，保證產(chǎn)品密度的均勻性，提高了產(chǎn)品的抗熱震性。
文檔編號(hào)C04B35/622GK103011823SQ201210383919
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者王惠民, 黃維雄, 趙光華, 張漢義, 黃濤, 夏志強(qiáng), 陳鵬 申請(qǐng)人:丹江口弘源碳化硅有限責(zé)任公司