[发明专利]一种能提高石墨碳化硅坩埚玻璃化程度的生产工艺

摘要

本发明公开了一种能提高石墨碳化硅坩埚玻璃化程度的生产工艺，1）原料配料；2）一次混料；3）混料干燥；4）破碎筛分；5）二次配料；6）二次混料；7）压制成型；8）切割修整；9）烘干；10）上釉；11）一次烧制；12）浸渍；13）二次烧制；14）涂料；15）出成品；本发明采用新的坩埚配方以及新的生产工艺生产的坩埚，其耐高温、耐腐蚀性较强，而且坩埚的平均寿命达到7‑8个月，产品内部组织均匀无缺陷、强度高、壁较薄、导热性能好，加上外表的上釉层和涂层以及多次烘干、多次烧制，一方面大大提高了产品的耐腐蚀性，另一方面大大降低了能耗，能耗节约30%左右，并且玻璃化程度高。

主权项

1.一种能提高石墨碳化硅坩埚玻璃化程度的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：1）原料配料：将碳化硅、石墨、粘土、金属硅通过行车分别放入各自的配料斗中，PLC程序自动控制对各物料按配比要求进行下料称重，由气动阀门控制下料，每个配料斗底部设置至少两个称重传感器，称重后的物料通过自动的可移动小车机放入混料机中，其中碳化硅的初次加入量为其总量的50%；2）一次混料：在混料机中配好原料后下料至缓冲料斗中，将缓冲料斗中的原料再通过斗式提升机提升至混料斗内进行混料，斗式提升机下料口处设置除铁装置，并在混料斗上设置加水装置，边搅拌边加水，加水量为10L/min；3）混料干燥：混料后的湿料在烘干设备中烘干，烘干温度120‑150℃，去除水分，完全烘干后取出自然冷却；4）破碎筛分：干燥结块的物料进入破碎筛分设备进行预破碎、反击式破碎机再破碎，同时经60目筛分设备筛分，大于0.25mm的物料颗粒重新返回再次进行循环预破碎、再破碎、再筛分，筛分小于0.25mm的物料至料斗；5）二次配料：将下料斗中的物料重新运输至配料机中进行二次配料，二次配料时将剩余的50%的碳化硅加入物料中，经二次配料的物料送入混料机再次进行混料；6）二次混料：二次搅拌混料过程，在混料斗上设置具有粘度的特殊溶液加液装置，特殊溶液通过称重桶称量并加入混料斗内；所述步骤（2）“一次混料”与所述步骤（6）“二次混料”中在混料斗的四周均设置气动破拱装置，该气动破拱装置是气动敲击锤，在下料的过程中不断敲击混料斗，实现较彻底的下料；所述步骤（6）“二次混料”中加入的特殊溶液为木浆溶液；7）压制成型：二次混料的物料送入等静压机料斗，经过在模具中装料、振实、抽真空、清洗工序后送入等静压机中进行压制；所述步骤（7）“压制成型”中在模具的底部设置振动器；8）切割修整：包括切高和修整坩埚毛刺，切高是通过切高机来切割出满足要求的坩埚的高度，并将切割后的毛刺进行修整；9）烘干：经步骤（8）切割修整好的坩埚送入烘干炉内进行烘干作业，烘干温度120‑150℃，烘干后保温1‑2小时，烘干炉内设置风道调节系统，所述风道调节系统由若干个可上下调节的铝板组成，该上下可调节的铝板设置在所述烘干炉的两个内侧面，并且每两个铝板之间设为风道，通过调节每两个所述铝板之间的间隙来达到调节风道的目的；10）上釉：釉料按配比经膨润土、耐火粘土、玻璃粉、长石粉、羧甲基纤维素钠加水配制而成，上釉时采用手工刷釉；11）一次烧制：上好釉料的坩埚送入窑炉进行一次烧成，烧制时间28‑30小时，为了提高烧制效果，在窑炉内部底面上设置一层带密封效果的且气路阻断型的迷宫窑床，该窑床最底层设置一层密封棉层，在密封棉层上面设置一层保温砖层，该保温砖层形成迷宫窑床；所述的气路阻断型迷宫窑床具体是在密封棉层上面设置保温砖层，在该保温砖层中，其中一块保温砖与其前、后位置的保温砖错开设置，即就是与前、后保温砖的边沿错开设置，这样能够阻断气路通路，将热量最大限度的留在窑炉内；12）浸渍：烧制成型的坩埚送入浸渍罐进行抽真空和压力浸渍，浸渍前先按照配比配好特殊浸渍溶液，抽真空，配制好后通过管道密封输送至浸渍罐内，浸渍时间45‑60min，特殊浸渍溶液浸渍完成后通过循环管道再次循环至特殊浸渍溶液储存罐内，在浸渍过程中为了提高浸渍效率，故在浸渍罐内部和前端设置一体连接的浸渍轨道，坩埚依次放置在浸渍轨道上即可完成自动向前运输的功能，而且在浸渍罐内部设置定位板，对每个运输到位的坩埚进行定位，保证浸渍过程中坩埚的稳定性；所述步骤（12）中的特殊浸渍溶液为五水硼砂和硼酸以及水的混合物，其中，按照重量份数五水硼砂0.6份、硼酸0.45份以及水0.5份；13）二次烧制：浸渍好的坩埚放入窑炉中进行二次烧成，烧制时间为2小时；14）涂料：二次烧成好的坩埚表面涂装水性涂料丙烯酸树脂水性漆；15）出成品：涂料完成后进行表面干燥，干燥完成后入库包装。