一种坩埚罩、其制造方法和装有坩埚罩的坩埚炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102261841A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102261841A(43)申请公布日2011.11.30(21)申请号201110229519.3(22)申请日2011.08.11(71)申请人南通汉瑞实业有限公司地址226300江苏省南通市通州区兴东镇孙李桥村东一组(72)发明人喻华(74)专利代理机构上海三和万国知识产权代理事务所31230代理人刘立平任洁玮(51)Int.Cl.F27B14/10(2006.01)C04B35/66(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种坩埚罩、其制造方法和装有坩埚罩的坩埚炉(57)摘要本发明提供一种用于对材料或物质进行加热处理的坩埚罩、其制造方法和装有坩埚罩的坩埚炉，由高温耐火材料压制烧结制成，坩埚罩为鼓形的无拼缝整体结构，高温耐火材料是包含50～70％重量的碳化硅和50～30％重量的石墨的碳化硅石墨烧结材料。坩埚炉包含坩埚炉体和置于坩埚炉体外围的线圈，坩埚炉体的上方的坩埚罩下端面与坩埚炉体的上端面紧密接触，坩埚罩下端面的外围与坩埚炉体上端面的外围平齐。坩埚罩采用鼓形整体结构，可以避免坩埚罩与坩埚炉线圈之间发生闪络放电效应，提高线圈和坩埚炉的使用寿命，降低成本。坩埚炉采用整体烧结成型的坩埚罩，产品使用寿命长，维修更换方便，安全可靠，提高设备利用率和生产效率、降低维修成本。CN102684ACCNN110226184102261854A权利要求书1/1页1.一种用于坩埚炉的坩埚罩，由高温耐火材料制成，其特征在于所述的坩埚罩为鼓形的无拼缝整体结构，所述的高温耐火材料是包含50～70％重量的碳化硅和50～30％重量的石墨的碳化硅石墨烧结材料。2.根据权利要求1所述的坩埚罩，其特征在于所述的碳化硅石墨烧结材料包含60％重量的碳化硅和40％重量的石墨。3.权利要求1所述的坩埚罩的制造方法，其特征在于包含以下步骤：a)将经过粉碎的碳化硅和石墨按组成称重并混合均匀；b)再加入适量的结合剂并混合均匀，形成符合压制成型要求的碳化硅石墨混合物；c)将所述的碳化硅石墨混合物置入模具，压制成鼓形的无拼缝整体结构坩埚罩坯体；d)将压制成型的坩埚罩坯体放入真空高温炉中，在氮气或氩气保护气氛中高温烧结成型。4.根据权利要求3所述的坩埚罩的制造方法，其特征在于所述的结合剂是聚乙烯醇、糊精或其它水溶性粘结剂的水溶液。5.根据权利要求3所述的坩埚罩的制造方法，其特征在于所述的结合剂是耐火粘土和水混合而成的粘土浆。6.一种坩埚炉，包含坩埚炉体和置于坩埚炉体外围的线圈，其特征在于，所述的坩埚炉体的上方设有权利要求1所述的坩埚罩，所述的坩埚罩的下端面与坩埚炉体的上端面紧密接触，坩埚罩下端面的外围与坩埚炉体上端面的外围平齐。2CCNN110226184102261854A说明书1/4页一种坩埚罩、其制造方法和装有坩埚罩的坩埚炉技术领域[0001]本发明涉及一种用于对材料或物质进行加热处理的设备及其零部件，尤其适用于电加热的坩埚炉及其坩埚罩。背景技术[0002]坩埚炉是冶金行业、石油化工和电化学工业的熔炼、裂解、电解等各种高温窑炉的常用炉具。中国实用新型专利“真空中频感应炉”(公开号CN201628472，中国实用新型专利号ZL201020125464.2)公开了一种炉体内设有坩埚的真空中频感应炉，专供特殊钢，高温合金，精密合金等在真空或保护气氛下进行熔炼和铸锭。在熔炼过程中，坩埚炉体长期处于高温的状态下，为了减少坩埚炉体内部的高温散失，防止坩埚炉内的火焰窜出直接烧到外层的炉盖，并防止高温金属熔液飞溅到坩埚炉体的外部，通常需要在坩埚炉体上配置坩埚盖。坩埚盖置于坩埚炉体的上方，直接受到坩埚内部高温火焰的烧灼和飞溅金属熔液的侵袭，很容易烧蚀损毁。为了隔绝坩埚内部的高温火焰，延长坩埚盖的使用寿命，目前的做法是在坩埚炉体的上端坩埚口周边使用刚玉砖拼砌的坩埚罩。坩埚罩是多块刚玉砖拼砌连接的环状结构，受刚玉砖拼砌的结构特征限制，坩埚罩下端面的外围需要超出坩埚炉体的上端面的外围。刚玉材质的坩埚罩热震稳定性比较差，在使用过程中，受到坩埚炉温的急剧变化的影响，坩埚罩的组织结构发生变化，产生大量的细微裂纹，这些裂纹一方面会造成坩埚罩自身破裂损毁，另一方面会导致其表面容易积聚污秽，闪络电压急剧降低。坩埚罩下端面外围突出的部分靠近坩埚炉线圈，突出部分的裂纹如同指向线圈的放电针，在线圈的中高频电场的作用下，极易发生闪络放电效应，使线圈绝缘材料发黑碳化，绝缘性能下降，造成线圈和坩埚炉的使用寿命大大降低，甚至导致安全生产事故。除此之外，多块刚玉砖之间的拼缝有时也会导致闪络放电效应。由于坩埚罩置于坩埚炉的高温环境中，拼砌结构的坩埚罩损毁之后必须停炉冷却之后才能重新进行拼砌更换