一种等静压成型硅碳棒新方法与流程

本发明涉及一种等静压成型硅碳棒新方法。属于陶瓷发热元件硅碳棒领域。

技术背景

目前在硅碳棒行业，普遍采用冷挤压成型。在硅碳棒配料中加入14％的粘结剂，混料后，冷挤压成型。经过烘干，在碳管炉内高温烧结，硅碳棒气孔率增大。冷挤压成型的硅碳棒发热部为空心管，在高温条件下氧化从碳碳棒外部和内部同时进行，严重影响硅碳棒使用寿命。现有硅碳棒生产工艺，发热部高温烧结，冷端部高温渗硅，每根棒部要进行两次真空焊接，工艺复杂，效率低。增加了能源、人力和厂房、设备费用，生产成本加大。

上海东海高热耐火制品有限公司，引进日本东海高热株式会社硅碳棒制造技术，产品说明书写明采用挤压成型、焊结工艺、其配料粘结剂占13.88％。

专利号95100397.6发明专利，其特点是硅碳棒发热部、冷端部分别冷挤压成型。烘干接棒后进行烘处。烘处后坯体浸沥青，在1800℃-1900℃温度下一次烧成，具有密度均匀，成品率高，生产周期短，减少能源消耗的优点。专利技术发热部配料，粘结剂聚烯乙醇5％，糊精4％，加3-4倍水。烧结后气孔率增大，在高温条件下，硅碳棒易氧化。使用寿命只有2000-3000小时。

技术实现要素：

本发明目的是为了改进硅碳棒冷挤压成型密度低，粘结剂用量大，烧结后气孔率大，硅碳棒寿命短，工艺复杂，效率低等缺限，提供一种新的成型方法。本发明可以通过利用等静压机压制坯体密度高，密度均匀，配料粘结剂用量少的特点，采用等静压成形硅碳棒，其优点是：减少硅碳棒配料粘结剂的用量，提高硅碳棒密度，增加硅碳棒使用寿命，提高生产效率，减少生产成本。

实施方式

本发明可以通过以下措施达到：等静压模具由代孔的钢筒1、橡胶套2、橡胶塞3组成。混配好的硅碳棒料，按照冷端部料4，发热部料5，冷端部料4先后顺序装进模具中，橡胶塞3塞紧封口。装好料的模具，放进等静压机高压缸体中压制成型，压力100Mpa-230Mpa，保压6分钟。成型的硅碳棒坯体为一冷端部和发热部连接在一起的实芯棒。200℃-300℃温度烘干8小时，高温碳管炉烧结。温度2100℃-2200℃，保温40分钟。

硅碳棒发热部配料由三种粒度碳化硅组成，其中：90^#64％、180^#25％、W₁11％。外加2％的碳化硼，2％二硅化钼，6％的树脂胶。冷端部料由二种粒度碳化硅组成，90^#60％、180^#20％、20％240^#电极石墨粉，外加2％碳化硼，6％的树脂胶，分别用混料机混均匀。

本发明与现有工艺和95100397.6发明专利比较有以下优点：等静压成型硅碳棒密度高、密度均匀、粘结剂用量少、硅碳棒一次烧成。加入少量二硅化钼，提高硅碳棒抗氧化性。

本发明工艺简单，由十七道工序，减为8道工序，从投料到出产品，由5天缩短为2天。本发明省去接棒、焊结工序，节省人力，节省能源，节省厂房、设备，降低了生产成本。

附图说明

附图是等静压机模具和硅碳棒冷端部料、发热部料的组装图。图中1为代孔的钢筒，2橡胶套，3像胶塞，4硅碳棒冷端部料，5硅碳棒发热部料。

工艺流程：

硅碳棒发热部混配料，硅棒冷端部混配料；装模；压制成型；脱模；烘干；烧结；检查；喷铝。