[發明專利]熱循環和安全性提高的耐火材料容器

無效

• 申請號: 201310690342.6
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103900385A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 羅祥文;金承一;樸智勳
• 申請（專利權）人: 外杰希有限公司
• 主分類號: F27D3/12
• 分類號: F27D3/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;王瑩

技術領域

本發明涉及一種用于粉末或部件等的高溫熱處理的耐火材料容器，更詳細而言，涉及一種如下耐火材料容器，其在裝載于工業用爐內部或在移動時提高移動的直進性且沒有晃動，因此不會產生破損或顛覆事故并且容易保持間距，在熱處理中熱及氣體的循環均勻且順暢。

背景技術

根據高新電子產業所需的鐵氧體、冷凝器、壓敏電阻器、PCT、MLCC等電子部件的燒成、金屬或陶瓷粉末成型產品的燒成、金屬及陶瓷粉末的熱處理等需要以高溫進行熱處理的物品，使用臺車爐（Car?Kiln）、輥道爐（Roller?Hearth?Kiln）、隧道型連續式爐、推進（Pusher）型連續式爐、真空燒結爐、升降型爐等多種熱處理爐。

如上所述的熱處理爐中為了容納如部件或粉末的被燒成物并在高溫下安全且均勻地進行熱處理而使用耐火材料容器。作為這種耐火材料容器，較多使用四邊形狀的耐火材料容器，但是也使用圓形的耐火材料容器，除了“耐火材料容器”的名稱之外，還被稱為坩堝、匣缽（Box?Sagger）、托盤（Tray）、爐缸（Crucible）、裝窯窯具（setter）等。

作為代表性連續式爐的輥道爐的情況下，如圖5所示，爐本身的長度為20～100m左右，從爐的入口開始由預熱帶170、燒成帶180及冷卻帶190構成，并且排列有氧化鋁或碳化硅材質的長管形態的輥（Roller）160，以便使耐火材料容器相對于輥道爐的總長朝向單方向連續移動。

隨著這種輥160以恒定速度旋轉，耐火材料容器在爐內部向單方向移動并經過預熱帶170和溫度較高區間的燒成帶180，由此被燒成物130被熱處理，并經由冷卻帶190而被冷卻。

此時，如圖7所示，耐火物容器在輥160上排列1列到4列并連續移動，考慮熱循環等來調節耐火材料容器之間的間隔。

另外，作為代表性非連續性爐的臺車爐的情況下，如圖4所示的形態，由裝載耐火材料容器的臺車150及熱處理爐主體140構成。

以如下方式進行操作，即在臺車150上裝載裝有被燒成物130的耐火材料容器，并推入爐主體140內之后，將主體140的溫度升溫至高溫來進行熱處理，之后再冷卻爐主體140后拉出臺車150。

此時，為了熱循環及均勻的熱處理，在臺車150上隔著一定間隔來排列耐火材料容器，在其上重疊多層耐火材料容器來層疊。

除所述輥道爐及臺車爐之外，隧道型連續式爐、推進型連續式爐、真空燒結爐、升降型爐等其他熱處理爐中也以類似方式使用耐火材料容器。

另外，耐火材料容器通常經過以下工序來制造。

此時，作為制造原料使用氧化鋁（Alumina）、二氧化硅（Silica）、氧化鎂（Magnesia）、莫來石（Mullite）、高嶺土（Kaolin）、粘土（Clay）、滑石（Talc）、尖晶石（Spinnel）、耐火粘土（Chamotte）、堇青石（Cordierite）等陶瓷原料，這些原料的主要成分為Al₂O₃、SiO₂及MgO等。

將這些原料粉碎成為數微米到數毫米顆粒大小的粉末來使用。

制造耐火材料容器的工序有沖壓法和注入成型法。

其中，沖壓法中，根據基于欲制造的耐火材料容器所需的特性（用途、使用溫度、產品形狀、強度等）的混合比，計量粉末狀的各原料之后，為了對利用混合機混合均勻的原料粉末賦予用于成型的結合力，而添加原料重量的1～10%的水分，為了提高結合力、增加粘度、提高剝離性、提高潤滑性等而添加聚乙烯醇、羧甲基纖維素、甲基纖維素等粘合劑和潤滑劑及剝離劑等。

如此，準備添加有水分及添加劑的原料混合物，制作可形成四邊形或圓形的容器形態的模具，安裝在液壓壓力機、摩擦壓力機、震動壓力機等可施加高壓的壓力機之后，在模具內部投入添加有水分及添加劑的原料混合物并用壓力機加壓來成型四邊形、圓形等的耐火材料容器。

將如此成型的生坯投入干燥機，在50℃以上的溫度下干燥12小時左右，使生坯內的水分含量在1%以內。

將如此干燥的生坯，在爐內在1200～1700℃的溫度下燒成2小時以上，通過原料粉末的燒結及熱化學反應形成為具有一定強度的耐火材料容器。

另外，注入成型法中，根據基于欲制造的耐火材料容器所需的特性（用途、使用溫度、產品形狀、強度等）的混合比，計量粉末狀的各原料之后，利用混合機混合均勻，對已混合的原料粉末添加10～20%的水分、分散劑、結合劑等，并用攪拌機進行攪拌來形成為粘性液體。