[實用新型]一種實驗用可防止炸裂的復合坩堝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420734529.1
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN204365335U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 呂春風;尚德禮;康磊;張維維;常桂華
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B01L3/04
• 分類號: B01L3/04
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型屬于金屬或非金屬熔煉實驗過程中使用的一種容器領域，涉及一種實驗用可防止炸裂的用于熔化金屬或非金屬的復合坩堝，具體地說涉及一種具有內(nèi)、外兩層且內(nèi)外層間具有填充物的圓柱形復合坩堝。

背景技術

坩堝是工礦、企業(yè)及科研院所生產(chǎn)、實驗經(jīng)常使用的一種熔化金屬或非金屬的容器，主要用于冶金工業(yè)、稀土行業(yè)、單晶硅、人造晶體和機械加工等行業(yè)，使用范圍廣，使用量大。

在冶金行業(yè)中，坩堝經(jīng)常用于金屬的熔煉、冶金渣料的熔化、配渣實驗等。

坩堝在冶金行業(yè)的使用過程中，經(jīng)常是處在高溫環(huán)境下(1300～1700℃)，有的甚至達到1700℃以上。由于傳統(tǒng)的坩堝形式單一，在高溫下使用時，有些材質(zhì)的坩堝(例如剛玉坩堝)非常容易炸裂，尤其是在生產(chǎn)、實驗過程中將坩堝放入或取出高溫爐膛時，由于爐內(nèi)外溫差較大，材質(zhì)較脆的坩堝更容易炸裂，造成生產(chǎn)、實驗的失敗，增加了成本。更重要的是當坩堝炸裂后，坩堝內(nèi)的液態(tài)金屬溶液或熔渣將從坩堝內(nèi)漏出，造成設備損壞或污染，造成安全生產(chǎn)事故。因此，如果能將傳統(tǒng)的、形式單一的坩堝進行改進，設計出一種能夠防止使用過程中炸裂的復合坩堝，將大大降低生產(chǎn)、實驗成本，提高生產(chǎn)、試驗效率，保障設備和人身安全。

目前，在冶金行業(yè)中使用的坩堝結構單一，而且有些材質(zhì)的坩堝極易炸裂(如剛玉坩堝等)，造成生產(chǎn)、實驗的失敗，增加成本。坩堝一旦炸裂，高溫熔體漏出，更易造成人身傷害、設備損壞或污染，造成安全生產(chǎn)事故。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種實驗用能夠防止炸裂的復合坩堝，克服現(xiàn)有傳統(tǒng)的、形式單一的坩堝(如剛玉坩堝)易炸裂的缺點，其結構簡單、組裝方便、實用，利用此坩堝，在冶金行業(yè)中用于金屬的熔煉、冶金渣料的熔化等實驗，可節(jié)約成本，提高效率，保障設備和人身安全，因此利于推廣應用。

本實用新型通過下述技術方案予以實現(xiàn)：它是由坩堝內(nèi)層、坩堝外層、夾層填料、堝蓋組成，所述坩堝外層形狀為圓柱形，底部為平面；所述坩堝內(nèi)層形狀為圓柱形，底部為半球形，坩堝內(nèi)層與坩堝外層之間加夾層填料，夾層填料厚度大于5mm，堝蓋為與坩堝外層材質(zhì)相同的材料、外形與外層坩堝上口相對應，且?guī)в锌蓪釄鍍?nèi)部進行操作的加料口。

由于坩堝外層設計成圓柱形，底部為平面，不易炸裂的坩堝(如石墨坩堝等)作為外層起到保護內(nèi)層坩堝的作用，且可多次重復使用，價格低廉，節(jié)約成本；底部為平面可保證坩堝放入爐內(nèi)平穩(wěn)。

坩堝的內(nèi)層底部為半球形有利于生產(chǎn)、實驗過程中液態(tài)熔體的收集，便于對其加料和取樣等操作；更重要的是半球形的底部與側(cè)面的連接處為相切，消除了常規(guī)平底與側(cè)面的連接處為直角或帶有一定角度時存在的內(nèi)應力，尤其是消除了坩堝在加熱或冷卻時產(chǎn)生的熱應力；

夾層填料設計的目的：耐高溫的空心球形物填料可減緩內(nèi)、外層坩堝之間的傳熱，避免內(nèi)層易炸裂的坩堝受急冷、急熱而炸裂；當內(nèi)層坩堝一旦炸裂，夾層填料還可起到封堵裂縫，避免高溫溶液漏出的作用。

本實用新型所述的填料為可耐高溫的空心球形物，球體直徑為1～10mm。空心球體直徑小于1mm，夾層填料起不到減緩傳熱的作用，直徑大于10mm，夾層填料起不到封堵裂縫的作用；耐高溫的空心球形物填料可重復使用。

夾層填料厚度(即內(nèi)外層坩堝間距)小于5mm起不到減緩傳熱的作用；

此堝蓋設計的目的：減緩外界對復合坩堝內(nèi)部的輻射傳熱，避免易炸裂的內(nèi)層坩堝受急冷、急熱而炸裂；加料口為生產(chǎn)、實驗時可對坩堝內(nèi)部進行觀察、加料、取樣等操作；價格便宜，且可多次重復使用。

本實用新型的優(yōu)點及效果在于，結構簡單，在冶金行業(yè)的生產(chǎn)、實驗中，可防止坩堝炸裂。能夠提高生產(chǎn)、試驗效率，保障設備和人身安全，大大降低生產(chǎn)、實驗成本，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

附圖說明

附圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型的內(nèi)層結構示意圖；

圖3為本實用新型的外層結構示意圖；

圖4為本實用新型的堝蓋結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細說明：

如圖1所示，所述的復合坩堝包括坩堝內(nèi)層1、坩堝外層2、夾層填料3和堝蓋4組成，坩堝外層2形狀為圓柱形，底部為平面；所述坩堝內(nèi)層1形狀為圓柱形，底部為半球形，坩堝內(nèi)層1與坩堝外層2之間加夾層填料3，夾層填料3厚度大于5mm，堝蓋4為與坩堝外層材質(zhì)相同的材料、外形與外層坩堝上口相對應，且?guī)в锌蓪釄鍍?nèi)部進行操作的加料口5。