[发明专利]一种不易开裂的坩埚及其快速装配方法

说明书

一种不易开裂的坩埚，包括外层辅助坩埚、嵌套于所述外层辅助坩埚内部的内层熔炼坩埚、填充于所述内层熔炼坩埚和所述外层辅助坩埚之间的颗粒状的填充料，和包裹在所述外层辅助坩埚外部的感应线圈；所述内层熔炼坩埚和所述外层辅助坩埚均包括侧壁和底部；所述不易开裂的坩埚还包括用于托起所述外层辅助坩埚的底部的耐高温的石棉托板，所述外层辅助坩埚的底部为与所述石棉托板均匀接触的平底；所述内层熔炼坩埚、所述外层辅助坩埚和所述感应线圈的中心线相重合；所述内层熔炼坩埚、所述外层辅助坩埚及所述填充料为同种材质。

技术领域

本发明涉及到一种熔炼稀贵金属材料的设备及其快速装配方法，具体涉及一种不易开裂的坩埚以及该坩埚的快速装配方法。

背景技术

坩埚是熔化和精炼金属液体以及固液加热、反应的容器，是保证化学反应顺利进行的基础。坩埚广泛应用于化工、冶金、材料及实验室等有熔化和精炼金属或其合金需求的地方，目前常用的坩埚主要有铸铁坩埚、石墨坩埚、金属坩埚及各种陶瓷坩埚。

在贵金属材料制备领域，对金、银及其合金的熔通常采用石墨坩埚，而对铂族贵金属及其合金的熔铸则采用氧化铝、氧化锆、氧化镁或氧化钙坩埚。在感应熔炼过程中，金属或合金熔体与坩埚相接触，坩埚直接被强烈的电磁搅拌的高温熔体冲刷、侵蚀，而且间歇冶炼或多次使用坩埚产生的频繁的升温降温过程，使坩埚极易出现裂纹、脱落、穿透等现象，使得坩埚的使用寿命非常有限。

目前，铂族等贵金属行业熔炼用的坩埚存在以下弊端：

(1)、若贵金属熔炼量大，坩埚多次频繁使用，极易报废；且坩埚报废后拆除在其上浇注的感应线圈时极易损坏线圈，对感应线圈造成了极大的浪费；

(2)、坩埚与线圈之间主要靠填筑浇注料的方式连接，在浇筑线圈、浇筑完毕的烘烤、以及坩埚寿命到期后线圈的拆除等都需耗费大量的人力物力，浪费时间和人力资源；

(3)、由于浇注料需拌水玻璃一同填筑在感应线圈与坩埚壁之间，待烘干后此层浇筑料与坩埚外壁粘结非常致密，在线圈升降温过程中，不利于坩埚形变的释放，导致其坩埚易开裂，降低坩埚使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种节约感应加热线圈数量且不易开裂的坩埚及该坩埚的快速装配方法，提高坩埚的使用寿命，节省装配时间。

本发明通过以下技术方案实现：

一种不易开裂的坩埚，包括外层辅助坩埚、嵌套于所述外层辅助坩埚内部的内层熔炼坩埚、填充于所述内层熔炼坩埚和所述外层辅助坩埚之间的颗粒状的填充料，和包裹在所述外层辅助坩埚外部的感应线圈；所述内层熔炼坩埚和所述外层辅助坩埚均包括侧壁和底部；所述不易开裂的坩埚还包括用于托起所述外层辅助坩埚的底部的耐高温的石棉托板，所述外层辅助坩埚的底部为与所述石棉托板均匀接触的平底；所述内层熔炼坩埚、所述外层辅助坩埚和所述感应线圈的中心线相重合；所述内层熔炼坩埚、所述外层辅助坩埚及所述填充料为同种材质。

作为优选，所述内层熔炼坩埚的底部为带锥度的圆弧底，所述圆弧底的最低点与所述外层辅助坩埚的平底之间的距离为10mm-15mm。

作为优选，所述感应线圈为与所述外层辅助坩埚尺寸相匹配的水冷式通水铜管线圈，所述感应线圈通过螺钉固定在玻璃钢架上；所述玻璃钢架由至少3根绕所述感应线圈的中心线中心对称排列的L型玻璃钢条围合而成；所述L型玻璃钢条的拐角处在外，一端平行于所述感应线圈的中心线、另一端垂直并朝向所述感应线圈的中心线布置；所述石棉托板置于所述L型玻璃钢条围成的玻璃钢架的内部的底面上。

作为优选，所述内层熔炼坩埚的外侧壁的半径比所述外层辅助坩埚的内侧壁的半径小5mm-10mm。

作为优选，所述内层熔炼坩埚侧壁的顶部比所述外层辅助坩埚侧壁的顶部高4-8mm。

作为优选，所述填充料的颗粒粒度为8-100目。