[發明專利]一種冶金用匣缽及其制備方法

有效

• 申請號: 201810147249.3
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108249922B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 魏新華;馬永寧;李興波;王寶安;周江峰;高琦;程偉
• 申請（專利權）人: 陜西盛華冶化有限公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52;C04B35/185;C04B35/622;F27D5/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及一種冶金用匣缽及其制備方法，屬于冶金技術領域。本發明的冶金用匣缽由內層、中間層和外層構成；所述的內層為碳質復合材料層，所述的中間層為耐火棉或陶瓷棉，所述的外層為不吸波材料層；其中，所述的碳質復合材料層由如下重量份的組份組成：石墨50?70份，碳化硅20?40份，氮化硅5?10份，滑石1?5份，增強纖維0.5?4.5份，酚醛樹脂5?15份；所述的不吸波材料層由如下重量份的組份組成：莫來石50?80份，剛玉粉30?60份，高鋁礬土50?90份，硅藻土30?50份，生鋁石20?40份。本發明的冶金用匣缽外層結構能夠增強內層及整個匣缽的機械強度，而且有內層的保護不會受到高溫熔體的侵蝕，當任意一層損壞后均可以被替換，延長使用壽命，節約使用材料。

技術領域

本發明涉及一種冶金用匣缽及其制備方法，屬于冶金技術領域。

背景技術

將微波加熱技術應用于冶金工業，是冶金技術的一次革命，微波冶金具有節能、高效、環保等優點。但就目前而言微波加熱技術在冶金工業中的應用還不夠成熟，仍處于實驗室或半工業階段，還存在著諸多問題。微波冶煉合金時用碳質、碳化硅、石墨及其他含碳質、碳化硅等復合材料制作的匣缽來盛裝物料及反應熔體，能夠較好的解決冶煉高溫熔體侵蝕坩堝或匣缽的問題，但是碳質、碳化硅、石墨及其他碳質復合材料具有較強的吸收微波的能力，會導致碳質、碳化硅、石墨及其他碳質復合材料等匣缽被微波加熱，吸收一部分微波能，降低了微波能的利用效率。若將碳質、碳化硅、石墨及其他碳質復合材料等材料制作成較薄的匣缽，則機械強度較低，易損壞。

用二氧化硅、三氧化鋁、碳酸鈣以及含有這些成分的材料，如莫來石、高鋁磚等不吸波的材料制作的匣缽雖能避免被微波加熱，但是它們容易與物料中的成分反應，從而被侵蝕，使用壽命短。

發明內容

本發明的目的在于提供一種冶金用匣缽及其制備方法，解決碳質匣缽吸收部分微波能、機械強度較低、易損壞，不吸波材料制作的匣缽易與物料反應、被侵蝕、使用壽命短的技術問題。

本發明的實現過程如下：

一種冶金用匣缽，所述的匣缽是復合結構，由內層、中間層和外層構成；所述的內層為碳質復合材料層，所述的中間層為耐火棉或陶瓷棉，所述的外層為不吸波材料層；其中，所述的碳質復合材料層由如下重量份的組份組成：石墨50-70份，碳化硅20-40份，氮化硅5-10份，滑石1-5份，增強纖維0.5-4.5份，酚醛樹脂5-15份；所述的不吸波材料層由如下重量份的組份組成：莫來石50-80份，剛玉粉30-60份，高鋁礬土50-90份，硅藻土30-50份，生鋁石20-40份。

上述的冶金用匣缽的制備方法，按照如下步驟：

(1)按照重量份將石墨、碳化硅、氮化硅、滑石、增強纖維、酚醛樹脂加入粉碎機混合并粉碎成400-500目的粉體；

(2)在步驟(1)得到的粉體中加入重量份為10-30份水，濕法球磨4-6小時，經造粒、壓坯成型，脫模后干燥12-24小時，放入窯爐中燒結，窯內通入惰性氣體保護，燒結時間為20-25個小時，燒結溫度為1000-1300攝氏度，得到冶金用匣缽的內層坯體；

(3)按照重量份將莫來石、剛玉粉、高鋁礬土、硅藻土、生鋁石加入粉碎機混合并粉碎成400-500目的粉體；

(4)在步驟(3)得到的粉體中加入重量份為10-30份水，濕法球磨4-6小時，經造粒、壓坯成型，脫模后干燥12-24小時，放入窯爐中燒結，窯內通入惰性氣體保護，燒結時間為20-25個小時，燒結溫度為1000-1300攝氏度，得到冶金用匣缽的外層坯體；

(5)利用角磨機或切割機將所述的內層坯體和外層坯體做成凹槽狀，外層坯體的凹槽與內層坯體的外壁契合，且外層坯體凹槽尺寸比內層大，在所述的內層坯體和外層坯體之間填充耐火棉或陶瓷棉。

進一步，步驟(2)所述的壓坯成型采用等靜壓成型或50Mpa壓力下液壓成型。