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石墨坩埚怎么做?

作者: 来源: 日期:2019-04-28 14:34:54 人气:773
石墨坩埚怎么做?


石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性,在高温使用过程中,热膨胀系数小,对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸、碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学稳定性。石墨坩埚因具有以上优良的性能,所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门,被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼,并有着较好的技术经济效果。石墨坩埚的主体原料,是结晶形天然石墨,保持着天然石墨原有的各种理化特性。石墨对酸、碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学稳定性。


目前国内石墨坩埚生产工艺有两种:塑性成型生产工艺和冷等静压成型生产工艺。以粘土为粘结剂的塑性成型工艺生产周期长,劳动强度大,工效低,用煤烧成,污染大,但因投资少,国内多采用此工艺;而等静压设备压制成型工艺采用清洁能源天然气烧结,则从根本上解决了污染问题,且减少生产工序近10道,周期短,工效高。


使用方法


一个坩埚的使用方法是否正确,直接影响到坩埚的使用寿命。正确使用坩埚必须做好以下几个方面的工作。


加料


正确地加料,将会延长坩埚使用寿命。绝对禁止将冷金属锭横着放入坩埚中。在任何情况下都不得将金属锭扔进坩埚。加料方法如下:


1.金属锭和大块料在加入前必须烘干。


2.金属料应宽松地放入坩埚中,最好先将水口料加入坩埚内为大块料作铺垫。


3.应避免将大的金属锭加入到少量的液体汤料中,这样会引起激冷导致金属凝固,促成坩埚马上破裂。


4.当停电或者停产时,应将坩埚内的汤料全部打干净。屈祖洪因为坩埚与金属料的膨胀系数不一样。如果允许金属料凝固在坩埚中,会在下次加热时导致坩埚破裂。


5.熔料时埚内液面不能太满,应保持在离坩埚顶部4cm以上。
石墨坩埚怎么做?

石墨坩埚与石墨棒的制作过程



经烘干后石墨坩埚|石墨匣钵应按半成品标准规定进行检验。合格品进入涂釉工序涂刷釉料,釉层干固后才能装窑和烧成。烧成的目的,是为了增强坩埚的密度和机械强度,提高产品质量。


1.烧成原理


石墨坩埚|石墨匣钵在烧成过程中,坯体的组织结构发生一系列变化,发生变化的主要是可塑性的耐火粘土。有关坩埚烧成的基本过程,可分以下四个阶段来说明:


(1)预热烘烤阶段。窑炉温度在100~300℃,是石墨坩埚|石墨匣钵坯体排除残余水分的过程。窑项天窗应开启,升温时速度应缓慢,特别是当石墨坩埚|石墨匣钵中残余水分超过3%时,应严格控制温度,沓则易发生坩埚裂纹和炸罐事故。


(2)低温烧成阶段,400-600℃。系坩埚烧结的低温阶段。随着窑温的升高,坩埚中的结合水开始分解和排除。粘土中的主体成份A1203和Si02,一度形成游离状态:坩埚外表釉层尚未熔化,升温速度仍应缓慢进行,如若升温速度过快和不均匀,同样也易发生炸罐和塌垛事故。


(3)中温烧成阶段:700-900℃。这时,粘土中非晶形A1203,可能部分转化成y型结晶Al203在窑温逐步升高的情况下,以游离状态而存在的Al203和Si0',便结合成坚硬的硅酸盐的固化物(又称百化过程),把坩埚中的石墨,熟料连接固化为整体。在中温烧结过程中,石墨坩埚|石墨匣钵的外表釉层随着温度的升高逐渐溶化,形成一层玻璃状的釉膜,封闭或覆盖于坩埚表层,保护着坩埚不受氧化。这期间升温速度应快’窑中火焰以还原焰为佳。


(4)高温烧成阶段:此阶段温度为iooo-1200cc。此时坩埚中的粘土经中温烧结形成固化后,逐步向莫来石转化,如3A1203+2Si07:3Al203'2Si0,(莫来石)。这期间升温速度应比中温时加快(俗称放大火过程),窑中火焰应控制为中性焰或还原焰。坩埚在高温烧结过程中,釉层巳完全熔化,形成玻璃状釉膜,封闭于坩埚外表。若烧结温度超出釉料温度限度,易流脱造成坩埚的氧化。因此,在高温烧结过程中’应注意观察石墨坩埚|石墨匣钵釉层熔化状况,避免由于过烧而达不到烧结的目的。莫来石(3A1203'2Si02),系一种理化性能稳定的高级耐火矿物。密度、硬度、耐火度以及荷重软化点都很高,热膨胀系数小。在坩埚的组织结构中,起着重要的固结硬化及承荷作用。由此可知,在坩埚烧结过程中,由于可塑性耐火粘土的热效应作用把石墨、熟料固结为具有一定的机械强度的整体。因此,烧结温度的高低,操作过程中的温度控制,对石墨坩埚|石墨匣钵产品的质量和使用寿命,有着重要的影响。


压型石墨管,石墨棒是采用石墨粉(天然石墨或人造石墨)和各类型粘接剂,按一定比例混合后,经混捏、压型(热挤压或冷模压)或高温热处理而成。利用这种方法可以制成管材、板材、管件阀门、泵等。又可作为耐磨材料,作轴承套、机械密封环、气缸活塞环等同浸渍石墨相比,其特点有:


①制造方法相应简化,原料可以利用石墨制品生产中的碎块石墨,因而成本可降低;


②具有良好的化学稳定性、导热性、导电性、耐热性、热稳定性,且机械强度较高;


③导热系数比浸渍石墨低,线胀系数大;


④孔隙率小,组织结构均匀,抗渗透性好;


⑤经压型制成成品后,外形密实光洁,除连接端头外,不必再进行机加工。


目前属于压型不透性石墨管的有:各类合成树脂石墨压型管;300℃中温处理石墨压型管和树脂浸渍的不透性石墨管等。
下一个: 石墨坩埚的寿命

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