[发明专利]刚玉钙镁铝尖晶石坩埚

说明书

技术领域

本发明涉及一种坩埚，特别是一种应用于精密铸造工业的坩埚。

背景技术

坩埚是一种应用于精密铸造工业等高温冶炼行业的专用产品，坩埚的使用过程中是一种间歇作业过程，承载高温物料时坩埚处于高温状态，而卸下物料后坩埚处于相对的低温状态，如此循环使用，使坩埚长期处于急冷急热的状态，由于坩埚是一种易损产品，急冷急热的剧烈温度变化会使坩埚产生膨胀和收缩，过大的膨胀和收缩会损坏坩埚，降低坩埚使用寿命，并且会损坏包覆在坩埚顶部的耐火材料层，使保耐火料落入坩埚内，从而造成熔融物料中的渣含量增加，另外，高温物料的一次次冲刷，对坩埚内壁会造成一定的侵蚀，也会造成熔融物料中的渣含量增加，从而对物料的质量造成影响。为消除上述影响，满足上述行业的需要，本申请人开发了一种应用于精密铸造工业等高温冶炼行业的刚玉—镁铝尖晶石坩埚，该坩埚具有抗热震性好、抗侵蚀性能强、热膨胀系数小、热稳定性高、使用寿命长等特点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种抗热震性好、抗侵蚀性能强、热膨胀系数小、热稳定性高、使用寿命长的刚玉—镁铝尖晶石坩埚。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

刚玉—镁铝尖晶石坩埚，其特征在于其主要是由以下重量比的原料通过如下方法制备而成的产品：刚玉60－70%、尖晶石20－30%、铝酸钙水泥1－5%、氧化镁砂1－5%、氧化铝粉5－10%、二氧化硅粉1－3%，和其它添加剂将上述原料混合均匀，加水制成浆料，将浆料注入模具压制成型，然后将坯体烘烤，煅烧，即得到刚玉—镁铝尖晶石坩埚。

本刚玉—镁铝尖晶石坩埚中的原料在使用过程中的高温下会产生如下反应：氧化铝与氧化镁发生反应进行二次尖晶石化，形成MA-MA结晶相的原位尖晶石，以达到抗碱蚀性和耐剥落性，而氧化铝与铝酸钙反应生成六铝酸钙，从而使产品表面更致密抗侵蚀性更强，SiO₂粉能增加坩埚的常温强度和促进烧结，在高温下与MgO反应形成镁橄榄石促进烧结。

本发明的有益效果是：本发明的刚玉—镁铝尖晶石坩埚中的尖晶石、氧化镁更耐高温，因此在熔炼时，相对于传统的坩埚在相同的温度下更耐侵蚀，从而可降低熔融物料中的渣含量，提高熔融物料的品质，并且，在高温下二次尖晶石化生成原位尖晶石的过程中，形成MA-MA结晶相使坩埚产生一定的微裂纹，而该裂纹的产生会消除坩埚的膨胀，使坩埚在高温时无膨胀，从而防止损坏包覆在坩埚顶部的耐火材料层，避免使耐火材料落入坩埚内，进一步降低熔融物料中的渣含量，有利于提高熔融物料的品质，并且该裂纹具有自愈性不会对坩埚的性能造成影响。综上所述，本发明的刚玉-镁铝尖晶石坩埚具有优良的高温强度，优异的抗热震和抗侵蚀性能，热膨胀系数小，实践证明本发明的刚玉-镁铝尖晶石坩埚的膨胀系数小于0.1%，热稳定性高，具有一定的抗热冲击性能，使用温度高，使用寿命长，抗渣性能突出，化学稳定性良好，其应用于精密铸造工业时优势尤为良好，其成型效果好，粉料分布均匀，致密度高，在精炼的过程中可对精炼生产条件进行改善，同时可大大降低生产成本，提高铸品产品品质，具有良好的工业前景。

下面结合实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

实施例1

取刚玉60㎏、尖晶石30㎏、铝酸钙水泥1㎏、氧化镁砂2㎏、氧化铝粉6㎏、二氧化硅粉3㎏，将上述原料混合均匀，加水制成浆料，将浆料注入模具压制动成型，然后将坯体烘烤，煅烧，即得到刚玉-镁铝尖晶石坩埚。

实施例2

取刚玉65㎏、尖晶石25㎏、铝酸钙水泥2㎏、氧化镁砂4㎏、氧化铝粉8㎏、二氧化硅粉2㎏，将上述原料混合均匀，加水制成浆料，将浆料注入模具压制成型，然后将坯体烘烤，煅烧，即得到刚玉-镁铝尖晶石坩埚。

实施例3

取刚玉70㎏、尖晶石20㎏、铝酸钙水泥3㎏、氧化镁砂5㎏、氧化铝粉10㎏、二氧化硅粉1㎏，将上述原料混合均匀，加水制成浆料，将浆料注入模具压制型，然后将坯体烘烤，煅烧，即得到刚玉-镁铝尖晶石坩埚。

本发明的刚玉-镁铝尖晶石坩埚具有优良的高温强度，优异的抗热震性和抗侵蚀性能，热膨胀系数小，热稳定性高，具有一定的抗热冲击性能，抗渣性能突出，使用温度高，使用寿命长，化学稳定性良好。