[实用新型]一种实验用可防止炸裂的复合坩埚

说明书

技术领域

本实用新型属于金属或非金属熔炼实验过程中使用的一种容器领域，涉及一种实验用可防止炸裂的用于熔化金属或非金属的复合坩埚，具体地说涉及一种具有内、外两层且内外层间具有填充物的圆柱形复合坩埚。

背景技术

坩埚是工矿、企业及科研院所生产、实验经常使用的一种熔化金属或非金属的容器，主要用于冶金工业、稀土行业、单晶硅、人造晶体和机械加工等行业，使用范围广，使用量大。

在冶金行业中，坩埚经常用于金属的熔炼、冶金渣料的熔化、配渣实验等。

坩埚在冶金行业的使用过程中，经常是处在高温环境下(1300～1700℃)，有的甚至达到1700℃以上。由于传统的坩埚形式单一，在高温下使用时，有些材质的坩埚(例如刚玉坩埚)非常容易炸裂，尤其是在生产、实验过程中将坩埚放入或取出高温炉膛时，由于炉内外温差较大，材质较脆的坩埚更容易炸裂，造成生产、实验的失败，增加了成本。更重要的是当坩埚炸裂后，坩埚内的液态金属溶液或熔渣将从坩埚内漏出，造成设备损坏或污染，造成安全生产事故。因此，如果能将传统的、形式单一的坩埚进行改进，设计出一种能够防止使用过程中炸裂的复合坩埚，将大大降低生产、实验成本，提高生产、试验效率，保障设备和人身安全。

目前，在冶金行业中使用的坩埚结构单一，而且有些材质的坩埚极易炸裂(如刚玉坩埚等)，造成生产、实验的失败，增加成本。坩埚一旦炸裂，高温熔体漏出，更易造成人身伤害、设备损坏或污染，造成安全生产事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实验用能够防止炸裂的复合坩埚，克服现有传统的、形式单一的坩埚(如刚玉坩埚)易炸裂的缺点，其结构简单、组装方便、实用，利用此坩埚，在冶金行业中用于金属的熔炼、冶金渣料的熔化等实验，可节约成本，提高效率，保障设备和人身安全，因此利于推广应用。

本实用新型通过下述技术方案予以实现：它是由坩埚内层、坩埚外层、夹层填料、埚盖组成，所述坩埚外层形状为圆柱形，底部为平面；所述坩埚内层形状为圆柱形，底部为半球形，坩埚内层与坩埚外层之间加夹层填料，夹层填料厚度大于5mm，埚盖为与坩埚外层材质相同的材料、外形与外层坩埚上口相对应，且带有可对坩埚内部进行操作的加料口。

由于坩埚外层设计成圆柱形，底部为平面，不易炸裂的坩埚(如石墨坩埚等)作为外层起到保护内层坩埚的作用，且可多次重复使用，价格低廉，节约成本；底部为平面可保证坩埚放入炉内平稳。

坩埚的内层底部为半球形有利于生产、实验过程中液态熔体的收集，便于对其加料和取样等操作；更重要的是半球形的底部与侧面的连接处为相切，消除了常规平底与侧面的连接处为直角或带有一定角度时存在的内应力，尤其是消除了坩埚在加热或冷却时产生的热应力；

夹层填料设计的目的：耐高温的空心球形物填料可减缓内、外层坩埚之间的传热，避免内层易炸裂的坩埚受急冷、急热而炸裂；当内层坩埚一旦炸裂，夹层填料还可起到封堵裂缝，避免高温溶液漏出的作用。

本实用新型所述的填料为可耐高温的空心球形物，球体直径为1～10mm。空心球体直径小于1mm，夹层填料起不到减缓传热的作用，直径大于10mm，夹层填料起不到封堵裂缝的作用；耐高温的空心球形物填料可重复使用。

夹层填料厚度(即内外层坩埚间距)小于5mm起不到减缓传热的作用；

此埚盖设计的目的：减缓外界对复合坩埚内部的辐射传热，避免易炸裂的内层坩埚受急冷、急热而炸裂；加料口为生产、实验时可对坩埚内部进行观察、加料、取样等操作；价格便宜，且可多次重复使用。

本实用新型的优点及效果在于，结构简单，在冶金行业的生产、实验中，可防止坩埚炸裂。能够提高生产、试验效率，保障设备和人身安全，大大降低生产、实验成本，创造显著的经济效益和社会效益。

附图说明

附图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的内层结构示意图；

图3为本实用新型的外层结构示意图；

图4为本实用新型的埚盖结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明：

如图1所示，所述的复合坩埚包括坩埚内层1、坩埚外层2、夹层填料3和埚盖4组成，坩埚外层2形状为圆柱形，底部为平面；所述坩埚内层1形状为圆柱形，底部为半球形，坩埚内层1与坩埚外层2之间加夹层填料3，夹层填料3厚度大于5mm，埚盖4为与坩埚外层材质相同的材料、外形与外层坩埚上口相对应，且带有可对坩埚内部进行操作的加料口5。