[发明专利]一种等静压粘土石墨坩埚原料处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及粘土石墨坩埚加工领域，具体涉及一种等静压粘土石墨坩埚原料处理方法。

背景技术

粘土石墨坩埚是有色金属冶炼的工装设备，需具备较好的耐火特性，还具有较好的均匀导热、不污染冶炼金属的特性。粘土石墨坩埚具备这些特性，与原材料的选择有很大关系，工艺过程也是关键。

粘土石墨坩埚制造工艺过程中最关键的是粘土的处理过程，粘土石墨坩埚成型和烧结得到所需的性能，都是通过粘土结合获得的。采用不同的工艺方法，坩埚鳞片石墨、骨料的分散、粘土的分散都不相同，坩埚内部粉体或者颗粒的堆积方式也不同，坩埚材料的孔隙结构更不相同，这些都严重影响到坩埚的使用性能。

常规的粘土石墨坩埚制造方法分为手工成型、旋塑成型和压力成型。除特殊制造外，手工成型工艺基本淘汰；旋塑成型坩埚，采用湿法生产，材料中鳞片石墨分布好、鳞片石墨排列利于坩埚导热性能要求，但旋塑成型坩埚密度低、强度差、缺陷多，尤其是成型缺陷难以控制，质量不稳定，易造成冶炼事故；压力成型分为模压成型和等静压成型，模压成型也是针对特殊坩埚制造，一般不应用，等静压成型技术是粘土石墨坩埚生产优选的工艺，等静压成型技术可以得到密度高、强度高、质量均匀可靠的产品，密度高、质量均匀，将使得坩埚材料堆积紧密，获得较高的热导特性，质量均匀，将使得坩埚材料缺陷少，大大降低了冶炼事故的发生几率，因密度提高，坩埚材料的强度也提高，这样可以在满足使用的情况下减少坩埚原料，使坩埚更轻便，容易操作。因此，等静压成型技术的应用，使得等静压粘土石墨坩埚更获得用户青睐。

等静压成型技术是采用干法成型的，也就是采用干性粉体成型，粘土石墨坩埚原料是属于粗颗粒物料，最大颗粒都是毫米级，干法成型体强度较差，不易操作，在专利88102686.7中提出采用添加酚醛树脂的方法获得成型强度，但酚醛树脂后处理复杂。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种等静压粘土石墨坩埚原料处理方法，处理得到的等静压粘土石墨坩埚成型的原料符合等静压成型要求，同时发挥粘土的成型特性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：1）以重量份计，取鳞片石墨35-55份、骨料20-50份和粘土15-25份，加水混合均匀，进行碾压，然后困料10-15天，重复碾压困料过程，再进行疏料；

2）将步骤1）所得的物料在100℃以下进行烘干，至物料中水的重量百分数在5-8%之间，最后打散得到等静压粘土石墨坩埚成型的原料。

所述骨料为腊石、碳化硅或煅烧高岭石熟料中的一种或几种。

所述鳞片石墨是为-100目以上规格石墨。

所述骨料粒度在4mm以下，碳化硅粒度在300目--100目。

所述困料温度为15-25℃。

所述疏料步骤采用低速粉碎机将物料打散。

步骤2）中所述的烘干步骤水的重量百分数为5%。

步骤2）中所述的烘干工序在地炕或网带窑中进行。

步骤2）中所述打散过程采用犁刀式高速混合机，至物料无结团现象时完成打散工序。

所述步骤1）中先将鳞片石墨、骨料和粘土混合30-45分钟得干物料，再加干物料重量20%的水混合30-45分钟，再将所得物料加到碾机上碾压，碾压过程中发现物料板结时加少量水继续碾压，碾压时间8-10小时，物料取出，困料10-15天，将物料再加到碾机上碾压，碾压过程中发现物料板结即加少量水继续碾压，碾压时间8-10小时，物料取出，困料10-15天。

本发明能够带来以下有益效果：

1）本发明中等静压成型物料中粘性物质只有粘土，没有高分子树脂，利用粘土自身的物性将鳞片石墨、瘠性骨料粘接成型，工艺控制简单，避免了坩埚后续烧成工序的工艺废品率。

2）本发明利用旋塑成型工艺中部分物料处理方法，有利于传统坩埚生产工艺的升级换代。

3）通过本发明提供的方法处理的物料，与传统的模压成型采用干法成型技术的物料相比，具备足够的湿强度，成型效果好，具有优异的烧结性能，保证了坩埚的强度和硬度。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1：

一种等静压粘土石墨坩埚原料处理方法，具体包括以下步骤：