一種真空感應熔煉爐用石墨坩堝打結固定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及真空冶金領域，具體為一種真空感應熔煉爐用石墨坩堝打結固定的方法。固定和支撐石墨坩堝的材料包含三層結構。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料搗打而成。本發(fā)明可以提高打結坩堝和拆爐的效率，并且可以節(jié)約打結固定石墨坩堝所需要的材料。
【專利說明】一種真空感應熔煉爐用石墨坩堝打結固定方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及真空冶金領域，具體為一種真空感應熔煉爐用石墨坩堝打結固定方法。
【背景技術】
[0002]真空熔煉技術是提純金屬的重要方法之一，其優(yōu)越性表現(xiàn)為能對飽和蒸汽壓比待提純金屬高的雜質起到明顯的去除效果，且去氣效果好，脫氧能力強，部分氮化物及氫化物均可實現(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，便需要拆掉打結材料，重新打結。所拆卸下來的打結材料不能再次利用，只能丟棄。這種方式既耗費了大量材料，且耽誤工作效率。
[0003]因此研發(fā)出一種真空感應熔煉爐用石墨坩堝打結固定的方法，能不斷地重復使用打結材料，并且對于提高打結和拆爐效率都有重大的意義。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種對比傳統(tǒng)直接采用打結材料直接打結固定石墨坩堝的方法，能快速地固定和拆卸石墨坩堝，且拆卸下來的筑爐材料能重復利用，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固定的方法。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案提供了一種真空熔煉爐用石墨坩堝打結固定的方法，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能覆蓋感應線圈內圈為準；
[0007]2)截取合適長度、厚度的陶瓷纖維布墊于線圈內側和底部；陶瓷纖維布墊的長度以覆蓋感應線圈內圈為準；
[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耐高溫打結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料，用搗打工具打結牢固，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石墨坩堝進行烤爐，得到打結牢固的石墨坩堝。
[0013]根據(jù)上述技術方案提供的方法，在一些實施方式中，搗打工具為細鋼釬。
[0014]根據(jù)上述技術方案提供的方法，在一些實施方式中，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)上述技術方案提供的方法，在一些實施方式中，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)上述技術方案提供的方法，在一些實施方式中，步驟6)中所述濕混合封口料是采用封口料與打結料質量百分量比例為1:0.2-0.5，添加水的質量百分量為3%-6%。
[0017]根據(jù)上述技術方案提供的方法，在一些實施方式中，步驟7)中所述烘烤工藝是:保持爐蓋敞開，以50-100°C /小時的升溫速率升溫到380-400°C，保溫3_5小時，然后關閉爐蓋，對爐體抽真空，維持壓力在IOPa以下，再以100-150°C /小時的升溫速率升溫到1600-1650°C，保溫 2-3 小時。
[0018]根據(jù)上述技術方案提供的一種真空熔煉爐用石墨坩堝打結固定的方法，其有益效果在于，相較現(xiàn)有技術，打結方法簡單、打結材料可重復使用，對于提高打結和拆爐效率都有重大的意義，是一種高效、成本低、易于生產的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1石墨坩堝打結固定效果圖。附圖標示:1為耐高溫陶瓷墊，2為耐高溫陶瓷方磚，3為打結材料,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。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0022]I)根據(jù)線圈尺寸選擇合適尺寸的耐高溫陶瓷墊(圖1中標示1，下同)，放入線圈最底部，起到支撐打結材料與石墨坩堝的作用；
[0023]2)截取合適長度、厚度的陶瓷纖維布(5)墊于線圈內側和底部；
[0024]3)在底部和四周鋪砌耐高溫陶瓷方磚(2)，鋪設方式見圖2 ；
[0025]4)在耐高溫陶瓷方磚上打結一定厚度的耐高溫打結料(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料(3)，用搗打工具打結勞實。在靠近坩堝口的地方采用濕混合封口料固定；
[0028]7)按一定烘烤工藝對石墨坩堝進行大氣及真空下的烤爐，即可得到打結牢固的石墨坩堝。烘烤工藝如下:以50-100°C /小時的升溫速率升溫到380-400°C，保溫3_5小時，然后轉為真空狀態(tài)烘烤，再以100-150°C /小時的升溫速率升溫到1600-1650°C，保溫2-3小時。
[0029]本發(fā)明中，采用打結固定打時，緊實程度達到普通真空感應爐用坩堝的程度即可。
[0030]實施例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料，打結密實，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料，用細鋼釬打結密實；[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料的4% ；
[0039]8)加熱烘烤，以升溫速度100°C /小時升溫到380°C，保溫3小時，然后轉為真空狀態(tài)下烘烤，以升溫速度100°c /小時升高到1600°C，保溫2小時。
[0040]實施例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料，打結密實，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料，用鋼釬打結密實；
[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料的5% ；
[0049]8)加熱烘烤，以升溫速度80°C /小時升溫到400°C，保溫4小時，然后轉為真空狀態(tài)下烘烤，以升溫速度120°C /小時升高到1650°C，保溫3小時。
【權利要求】
1.一種真空熔煉爐用石墨坩堝打結固定方法，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能覆蓋感應線圈內圈為準； 2)截取合適長度、厚度的陶瓷纖維布墊于線圈內側和底部；陶瓷纖維布墊的長度以覆蓋感應線圈內圈為準； 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耐高溫打結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料，用搗打工具打結牢固，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石墨坩堝進行烤爐，得到打結牢固的石墨坩堝。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的搗打工具為細鋼釬。
3.根據(jù)權利要求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料質量百分量比例為1:0.2-0.5，添加水的質量百分量為3%-6%。
6.根據(jù)權利要求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 /小時的升溫速率升溫到380-400°C，保溫3_5小時，然后關閉爐蓋，對爐體抽真空，維持壓力在IOPa以下，再以100-150°C /小時的升溫速率升溫到1600-1650°C，保溫2-3小時。
【文檔編號】F27B14/10GK103791718SQ201310520630
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權日:2012年10月29日
【發(fā)明者】劉仁源, 洪禮清, 陳燁堅 申請人:東莞市長安東陽光鋁業(yè)研發(fā)有限公司