一种自适应坩埚

文档序号:854887 发布日期:2021-04-02 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种自适应坩埚 (Self-adaptive crucible ) 是由 许荣玉 张柯 蒋保林 叶国晨 唐跃跃 魏放 王玄玄 赵银忠 于 2020-11-17 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种自适应坩埚,包括石墨内锅、石墨内锅外壁、自适应层、镁砂外锅;其中石墨内锅位于最内层,用于与金属熔液直接接触;石墨内锅外壁固定在石墨内锅的外侧,石墨内锅外壁的为蜂窝状;所述蜂窝孔内填充填充料,所述填充料包括金属粉、镁砂粉和石墨粉;所述填充料填充蜂窝孔轴向的1/2-2/3;所述镁砂外锅由镁砂和水玻璃烧结制成,位于石墨内锅外壁外侧;所述镁砂外锅填充蜂窝孔剩余的空间;所述镁砂外锅从蜂窝孔外立面至镁砂外锅的外壁之间的厚度为5-15mm。该坩埚能够有效避免金属液泄露,避免设备损坏。(The invention discloses a self-adaptive crucible, which comprises a graphite inner pot, a graphite inner pot outer wall, a self-adaptive layer and a magnesia outer pot, wherein the graphite inner pot is arranged on the outer wall of the graphite inner pot; wherein the graphite inner pot is positioned at the innermost layer and is used for directly contacting with molten metal; the outer wall of the graphite inner pot is fixed at the outer side of the graphite inner pot, and the outer wall of the graphite inner pot is honeycomb-shaped; filling filler in the honeycomb holes, wherein the filler comprises metal powder, magnesia powder and graphite powder; the filling material is filled in 1/2-2/3 in the axial direction of the honeycomb holes; the magnesia outer pot is made by sintering magnesia and water glass and is positioned outside the outer wall of the graphite inner pot; the magnesia outer pot fills the remaining space of the honeycomb holes; the thickness of the magnesia outer pot from the outer vertical surface of the honeycomb holes to the outer wall of the magnesia outer pot is 5-15 mm. The crucible can effectively avoid metal liquid leakage and avoid equipment damage.)

一种自适应坩埚

技术领域

本发明涉及一种气雾化生产金属粉时使用的熔融金属使用的坩埚。

背景技术

现有的气雾化金属粉生产用坩埚,在使用多次后就要维护,但是维护的频次是经验数据,仍有在生产中发生金属也漏液的风险,但是坩埚泄露很难发现,这就导致坩埚有裂缝时有可能逐渐发展成加到的裂缝导致金属熔液的大量泄露。设备有损坏的风险。

发明内容

本申请实施例通过提供一种气雾化生产自适应坩埚,解决了现有技术中生产过程中坩埚发生泄露的问题,实现了避免因坩埚裂缝导致金属熔液泄露的风险。

本申请实施例提供了一种自适应坩埚,包括石墨内锅、石墨内锅外壁、自适应层、镁砂外锅;

其中石墨内锅位于最内层,用于与金属熔液直接接触;

石墨内锅外壁固定在石墨内锅的外侧,石墨内锅外壁的为蜂窝状;

所述蜂窝孔内填充填充料,所述填充料包括金属粉、镁砂粉和石墨粉;所述填充料按体积比计算,金属粉30-60份、镁砂粉35-45份、石墨粉5-10份;所述金属粉的熔点在800-1200度;

所述填充料填充蜂窝孔轴向的1/2-2/3;

所述镁砂外锅由镁砂和水玻璃烧结制成,位于石墨内锅外壁外侧;

所述镁砂外锅填充蜂窝孔剩余的空间;

所述镁砂外锅从蜂窝孔外立面至镁砂外锅的外壁之间的厚度为5-15mm。

进一步的,每个蜂窝孔的轴线均向坩埚底侧倾斜,蜂窝孔轴线相对于水平面之间的夹角中角度较小的角的角度范围10-25度。

进一步的,蜂窝孔的最大内径10mm,最小内径3mm,蜂窝孔是石墨坩埚直接一体成型。

进一步的,蜂窝孔的壁厚在2-5mm范围内。

优选的,所属金属是单一的金属,或是多种金属的组合。

优选的,所述单一金属时铜。

优选的,所述多种金属为铜、铁、铝的组合,按体积比15-25份的铝与50-70 份的铜以及15-20份的铁组成。

优选的,所述镁砂粉的粒径在0.075-0.1mm之间;石墨粉的粒径在 0.075-0.1mm之间;填充料在金属熔融的情况下加入镁砂粉和石墨粉充分搅拌制成,直接浇注在蜂窝孔内;

优选的,所述镁砂外锅的镁砂的粒径在1-3mm范围内。

优选的,镁砂外锅使用镁砂、水玻璃以及石墨纤维混合烧结制成;在填充料填充蜂窝孔之后再将混合号的镁砂、水玻璃或是镁砂、水玻璃、石墨纤维混合好涂覆在石墨内锅外壁上之后进行烧结制成。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:利用石墨制成的内锅和镁砂烧结制成的外锅形成双层结构,同时在双层结构之间设置自适应层。自适应层利用粉末状粉砂和金属烧结成块状。当坩埚外层出现裂缝时,自适应层熔融渗入裂缝,流到外表面时温度下降凝结填补裂缝,避免坩埚裂缝持续发展,导致金属熔液泄露。同时,通过使用有色金属,可以在生产结束后检查坩埚表面,能够很容易的发展裂缝的位置。

附图说明

图1本发明结构示意图;

图2是石墨内锅外壁结构示意图;

图3是裂缝自适应填补结构示意图。

图中,石墨内锅10、石墨内锅外壁20、自适应层30、镁砂外锅40

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

利用石墨制成的内锅和镁砂烧结制成的外锅形成双层结构,同时在双层结构之间设置自适应层。自适应层利用粉末状粉砂和金属烧结成块状。当坩埚外层出现裂缝时,自适应层熔融渗入裂缝,流到外表面时温度下降凝结填补裂缝,避免坩埚裂缝持续发展,导致金属熔液泄露。同时,通过使用有色金属,可以在生产结束后检查坩埚表面,能够很容易的发展裂缝的位置。

实施例一

一种自适应坩埚,包括石墨内锅10、石墨内锅外壁20、自适应层30、镁砂外锅40。其中石墨内锅10位于最内层,用于与金属熔液直接接触,石墨内锅外壁固定在石墨内锅10的外侧,石墨内锅外壁20的为蜂窝状,每个蜂窝孔的轴线均向坩埚底侧倾斜,蜂窝孔轴线相对于水平面之间的夹角中角度较小的角的角度范围10-25度;

蜂窝孔的最大内径10mm,最小内径3mm,蜂窝孔可以是石墨坩埚直接一体成型,也可以单独使用石墨、碳化硅、硅石、耐火粘土、沥青和焦油等制备石墨坩埚的材料和方法制备而成;蜂窝孔的壁厚在2-5mm范围内;

所述蜂窝孔内填充填充料,所述填充料包括金属粉、镁砂粉和石墨粉;所述填充料按体积比计算,金属粉30-60份、镁砂粉35-45份、石墨粉5-10份;所述金属粉的熔点在800-1200度,可以是单一的金属,如铜(凝结后便于观察),也可以是多种金属的组合如铜、铁、铝的组合,如按体积比15-25份的铝与50-70份的铜以及15-20份的铁组成;所述镁砂粉的粒径在0.075-0.1mm 之间;石墨粉的粒径在0.075-0.1mm之间;填充料在金属熔融的情况下加入镁砂粉和石墨粉充分搅拌制成,直接浇注在蜂窝孔内;

所述填充料填充蜂窝孔轴向的1/2-2/3;

所述镁砂外锅40由镁砂和水玻璃烧结制成,位于石墨内锅外壁20外侧;

所述镁砂外锅40填充蜂窝孔剩余的空间;所述镁砂的粒径在1-3mm范围内;当然镁砂外锅40最好同时使用镁砂、水玻璃以及石墨纤维混合烧结制成;在填充料填充蜂窝孔之后再将混合号的镁砂、水玻璃或是镁砂、水玻璃、石墨纤维混合好涂覆在石墨内锅外壁20上之后进行烧结制成;

所述镁砂外锅40从蜂窝孔外立面至镁砂外锅40的外壁之间的厚度为 5-15mm。

坩埚因为内外温差,主要是外壁因为有冷气流的原因,外壁的内外温差非常大,容易出现裂缝。当微小的裂缝向内发展时,位于蜂窝孔内的填充料金属熔融状态下带着镁砂粉和石墨粉从裂缝内端向外流动,当接触到冷气流时凝结,从而避免裂缝继续向内发展,也避免冷气流接触到内层的石墨内锅,从而避免出现坩埚穿孔。此外,利用铜等有色金属时,坩埚实用完,冷却后拿出时能够方便的看到坩埚的外层裂缝的位置,能够提醒工作人员进行修复或是更换坩埚。

以上所述仅为本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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