專利名稱：復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種坩堝，特別是一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的耐腐蝕熔鋁坩堝。
坩堝是熔煉鑄造技術(shù)中液態(tài)鋁、錫、鋅等低熔點(diǎn)有色金屬的必備器皿，隨著鋁制品在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，采用金屬坩堝容量大、傳熱快、能耗少的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行鋁的熔煉鑄造已十分普遍，但是因?yàn)殇X是一種活潑金屬，所以金屬坩堝在熔鋁時(shí)內(nèi)壁受到液態(tài)鋁的腐蝕而變薄，甚至穿孔漏鋁，損壞加熱設(shè)備，并且腐蝕使鋁液的含鐵量增加，影響了鋁制品的質(zhì)量，盡管人們采用坩堝內(nèi)壁噴涂非金屬涂料的方法，但因涂層不牢，仍不解決問題。中國專利號(hào)為93226417.4的熔鋁坩堝專利，提出用合金鋼坩堝本體與粘砂層及其表面的氧化鎂、氧化鋁組成復(fù)合材料結(jié)構(gòu)熔鋁坩堝的技術(shù)方案，雖然解決了鋁液對(duì)金屬坩堝的腐蝕問題，并能有效地控制鋁液的含鐵量，使坩堝對(duì)鋁液的保溫效果好、使用壽命長，但其內(nèi)表面由氧化鎂、氧化鋁組成的復(fù)合材料導(dǎo)熱性能尚不理想，尤其在開放式狀態(tài)熔鋁時(shí)，溫升慢、熱容量小，影響了熔鋁工效。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝。與合金鋼坩堝本體復(fù)合的耐火材料層表面具有碳質(zhì)材料，從而提高了坩堝的導(dǎo)熱系數(shù)、熱容量和熔鋁工效。
本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣完成的復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝由合金鋼坩堝本體、本體內(nèi)壁的粘砂層，和粘砂層表面的耐火材料復(fù)合層組成。粘砂層表面的耐火材料復(fù)合層是具有碳質(zhì)材料的非金屬耐火材料結(jié)構(gòu)。該碳質(zhì)材料是碳化硅或石墨。粘砂層表面具有碳質(zhì)材料的非金屬耐火材料結(jié)構(gòu)可選用碳化硅、石墨和氧化鎂、氧化鋁的組合結(jié)構(gòu)。
本結(jié)構(gòu)的復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝，既保留了原坩堝復(fù)合材料對(duì)鋁液的阻隔，使坩堝耐腐蝕、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，又通過坩堝內(nèi)表面碳質(zhì)材料的加入，使之導(dǎo)熱性能好、熱容量高、溫升快，熔鋁速度提高了八分之一。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)一步的說明


圖1為QR型傾斜式復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為GR型不傾斜式復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝的結(jié)構(gòu)圖。
以QR型傾斜式和GR型不傾斜式這兩種標(biāo)準(zhǔn)型的熔鋁坩堝采用復(fù)合耐腐蝕結(jié)構(gòu)為例。如
圖1、圖2所示，合金鋼坩堝本體1為耐熱合金鋼，現(xiàn)大多采用ZG4Cr9Si2，根據(jù)用戶需要也可以調(diào)整材質(zhì)，提高含Cr量。坩堝本體1的內(nèi)壁上是采用化學(xué)粘砂法，形成一層與坩堝本體內(nèi)壁結(jié)合力牢固的粘砂層2，該粘砂層可用二氧化硅粗粒砂，形成表面均布的蜂窩狀。以粘砂層為基礎(chǔ)，再將含有碳質(zhì)材料的非金屬耐火材料3附于粘砂層2上，用模子圓整后，將坩堝加熱到800℃左右，使之與粘砂層2燒結(jié)在一起，從而實(shí)現(xiàn)了粘砂層2、具有碳質(zhì)材料的非金屬耐火材料3與坩堝本體1的復(fù)合。碳質(zhì)材料可采用碳化硅，或其與石墨的混合物。粘砂層2表面的非金屬耐火材料結(jié)構(gòu)3除了碳質(zhì)材料外，還可有氧化鎂。氧化鋁，或它們的組合。本實(shí)施例中，合金鋼坩堝本體1厚度18-25mm，粘砂層2和非金屬耐火材料結(jié)構(gòu)3共厚8-15mm。當(dāng)然，本實(shí)用新型的熔鋁坩堝復(fù)合材料結(jié)構(gòu)同樣適用于制造各種非標(biāo)準(zhǔn)型容量的熔鋁坩堝，并根據(jù)容量的大小確定坩堝各部的厚度。本結(jié)構(gòu)的熔鋁坩堝連續(xù)使用壽命可達(dá)兩個(gè)月，在熔鋁鑄造中即使坩堝的耐火材料復(fù)合層出現(xiàn)損壞，還可以再次修補(bǔ)，連續(xù)使用。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝，由合金鋼坩堝本體[1]、本體內(nèi)壁的粘砂層[2]，和粘砂層表面的耐火材料復(fù)合層組成，其特征在于粘砂層表面的耐火材料復(fù)合層是具有碳質(zhì)材料的非金屬耐火材料結(jié)構(gòu)[3]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝，其特征在于粘砂層表面具有碳質(zhì)材料的非金屬耐火材料結(jié)構(gòu)[3]可選用碳化硅、石墨和氧化鎂、氧化鋁的組合結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種復(fù)合耐腐蝕熔鋁坩堝，具有合金鋼坩堝本體、本體內(nèi)壁的粘砂層和粘砂層表面的耐火材料復(fù)合層組成。粘砂層表面的耐火材料層是具有碳質(zhì)材料的非金屬耐火材料結(jié)構(gòu)。其可選用碳化硅、石墨和氧化鎂、氧化鋁的組合結(jié)構(gòu)，并經(jīng)燒結(jié)，附于粘砂層表面。粘砂層經(jīng)化學(xué)粘砂法與合金鋼坩堝本體結(jié)合，不僅耐腐蝕、壽命長，而且溫升快、熱容量大，既能保證鋁制品質(zhì)量，又能提高熔鋁工效。
文檔編號(hào)F27B14/00GK2260299SQ9622938
公開日1997年8月20日 申請(qǐng)日期1996年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月1日
發(fā)明者施國明 申請(qǐng)人:施國明