一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法与流程

本发明属于石英坩埚生产技术领域，具体是一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法。

背景技术：

在石英坩埚生产领域，生产工艺主要有注浆成型工艺和注凝成型工艺。其中，在坩埚尺寸设计上，注凝工艺坩埚在烧结后不存在再做处理的尺寸空间，因此注凝工艺相对于注浆工艺会更加节省原料成本。为了防止烧结过程中石英坩埚的形变，目前厂家使用的防止坩埚形变装置主要为堇青石棚板、高温纤维棉和平口碳化硅卡条等，其中，采用四块堇青石棚板铺底，利用高温纤维棉帮助堇青石棚板进行前期校准找平，再采用平口碳化硅卡条防止面墙形变，以使得坩埚在烧结过程中的形变量最小，可以全面地防止坩埚在烧结过程中发生形变的情况发生。

但随着坩埚尺寸越做越大，以及为了匹配g6.3、g7、甚至g8坩埚的生产需求，相应的防止坩埚形变装置的要求也越来越高，现有的方法已经无法达到生产需求。堇青石棚板本身面积大、长期重复使用易发生形变，且一只坩埚在烧结过程中需要四个棚板进行拼接，非常不利于使用高温纤维棉进行前期校准的找平。高温纤维棉软质疏松结构，烧结过程中会变得致密，厚度变薄，其当塞纸及铺垫的效果变差。平口碳化硅卡条内外结构一致，坩埚在烧结过程中，应力、压力作用下坩埚容易向外部发生形变，因此其防止形变效果受到影响。因而，现有的防止坩埚形变工艺对于大尺寸坩埚烧结中坩埚底部形变工作带来了更高的难度。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法，该方法能够有效降低大尺寸坩埚在烧结中发生形变的几率，有助于提高坩埚的成型质量。

为了实现上述目的，本发明提供一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法，包括以下步骤：

步骤一：将空置的窑车清理干净，防止窑车的承载主梁上有凸起颗粒引起坩埚的形变或造成坩埚的硬伤；

步骤二：对窑车的承载主梁的上表面进行调平，使调平后的上表面位于同一水平线上；调平过程中采用不同厚度的陶瓷片或同等性质的材料片进行；

步骤三：使用多根并排设置的堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板在窑车的承载主梁上进行铺垫以形成承载区，承载区的尺寸大于多个待承载坩埚底部的尺寸；

步骤四：利用找平工具对承载区中的堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板进行找平，找平过程中使用不同厚度的陶瓷片同等性质的材料片对承载区进行铺平调整；

步骤五：利用高温纤维棉对承载区进行二次铺底，防止坩埚与堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板硬碰硬的接触；

步骤六：将多个坩埚上口朝上地放在窑车上铺垫好的承载区中，放置过程中多个坩埚中形变量大的面墙相靠近地设置；

步骤七：为每个坩埚准备四根分别与坩埚上口四个边沿相适配的卡条，所述卡条为碳化硅卡条或与碳化硅同等性质材料的卡条，卡条的两端对称地设置有斜切边，斜切边的角度为45度，卡条中部具有沿其长度方向延伸的条形卡槽，条形卡槽的尺寸略大于坩埚上口对应边沿的尺寸；卡条通过条形卡槽卡扣在坩埚上口对应边沿上端的外部；

步骤八:在相邻的两个坩埚的墙面上端之间设置断面为三角形的条形隔离体，条形隔离体的长度大于坩埚边沿的长度，条形隔离体一个棱角插装于相邻的两个坩埚边沿外部的卡条之间。

进一步，在步骤七中，卡条与坩埚之间通过设置在条形卡槽中高温纤维棉隔离，以防止在烧结过程中产生硬伤。

作为一种优选，在步骤八中，条形隔离体的断面为正三角形。

进一步，为了便于手持找平工具进行找平操作，在步骤四中的找平工具由口字形的找平框架和固定连接在找平框架两对角之间的两个斜支撑板组成，所述找平框架的下端面相平齐地设置。

本发明中的方法工艺简单，可以有效减少坩埚在烧结过程中的形变量和形变几率，能够进一步提升坩埚成型的合格率，更有利于坩埚尺寸的一致性，尤其适用于大尺寸坩埚的烧结过程中防形变的需求，改变了长期以来坩埚因形变产生的报废和返工的情况发生。

附图说明

图1是本发明中堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板的结构示意图；

图2是本发明中卡条的结构示意图；

图3是图2的立体结构示意图；

图4是本发明中找平工具的结构示意图；

图5是本发明中条形隔离体的结构示意图；

图6是本发明中条形隔离体与相邻两个卡条相配合的装配图。

图中：1、条形卡槽，2、斜切边，3、找平框架，4、斜支撑板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图6所示，一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法，包括以下步骤：

步骤一：将空置的窑车清理干净，防止窑车的承载主梁上有凸起颗粒引起坩埚的形变或造成坩埚的硬伤；

步骤二：对窑车的承载主梁的上表面进行调平，使调平后的上表面位于同一水平线上；调平过程中采用不同厚度的陶瓷片或同等性质的材料片进行；

步骤三：使用多根并排设置的堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板在窑车的承载主梁上进行铺垫以形成承载区，承载区的尺寸大于多个待承载坩埚底部的尺寸；作为一种优选，采用4～6根堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板进行承载区的铺垫；

步骤四：利用找平工具对承载区中的堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板进行找平，找平过程中使用不同厚度的陶瓷片同等性质的材料片对承载区进行铺平调整；

步骤五：利用高温纤维棉对承载区进行二次铺底，防止坩埚与堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板硬碰硬的接触；

步骤六：将多个坩埚上口朝上地放在窑车上铺垫好的承载区中，放置过程中多个坩埚中形变量大的面墙相靠近地设置；

步骤七：为每个坩埚准备四根分别与坩埚上口四个边沿相适配的卡条，所述卡条为碳化硅卡条或与碳化硅同等性质材料的卡条，卡条的两端对称地设置有斜切边2，斜切边2的角度为45度，卡条中部具有沿其长度方向延伸的条形卡槽1，条形卡槽1的尺寸略大于坩埚上口对应边沿的尺寸；卡条通过条形卡槽1卡扣在坩埚上口对应边沿上端的外部；

步骤八:在相邻的两个坩埚的墙面上端之间设置断面为三角形的条形隔离体，条形隔离体的长度大于坩埚边沿的长度，条形隔离体一个棱角插装于相邻的两个坩埚边沿外部的卡条之间。

作为一种优选，在步骤七中，卡条与坩埚之间通过设置在条形卡槽中高温纤维棉隔离，以防止在烧结过程中产生硬伤。

作为一种优选，在步骤八中，条形隔离体的断面为正三角形。

为了便于手持找平工具进行找平操作，在步骤四中的找平工具由口字形的找平框架3和固定连接在找平框架3两对角之间的两个斜支撑板4组成，所述找平框架3的下端面相平齐地设置。

本发明中的方法工艺简单，可以有效减少坩埚在烧结过程中的形变量和形变几率，能够进一步提升坩埚成型的合格率，更有利于坩埚尺寸的一致性，尤其适用于大尺寸坩埚的烧结过程中防形变的需求，改变了长期以来坩埚因形变产生的报废和返工的情况发生。

技术特征：

1.一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将空置的窑车清理干净，防止窑车的承载主梁上有凸起颗粒引起坩埚的形变或造成坩埚的硬伤；

步骤二：对窑车的承载主梁的上表面进行调平，使调平后的上表面位于同一水平线上；调平过程中采用不同厚度的陶瓷片或同等性质的材料片进行；

步骤三：使用多根并排设置的堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板在窑车的承载主梁上进行铺垫以形成承载区，承载区的尺寸大于多个待承载坩埚底部的尺寸；

步骤四：利用找平工具对承载区中的堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板进行找平，找平过程中使用不同厚度的陶瓷片同等性质的材料片对承载区进行铺平调整；

步骤五：利用高温纤维棉对承载区进行二次铺底，防止坩埚与堇青石棚条或与碳化硅同等性质的材料板硬碰硬的接触；

步骤六：将多个坩埚上口朝上地放在窑车上铺垫好的承载区中，放置过程中多个坩埚中形变量大的面墙相靠近地设置；

步骤七：为每个坩埚准备四根分别与坩埚上口四个边沿相适配的卡条，所述卡条为碳化硅卡条或与碳化硅同等性质材料的卡条，卡条的两端对称地设置有斜切边(2)，斜切边(2)的角度为45度，卡条中部具有沿其长度方向延伸的条形卡槽(1)，条形卡槽(1)的尺寸略大于坩埚上口对应边沿的尺寸；卡条通过条形卡槽(1)卡扣在坩埚上口对应边沿上端的外部；

步骤八:在相邻的两个坩埚的墙面上端之间设置断面为三角形的条形隔离体，条形隔离体的长度大于坩埚边沿的长度，条形隔离体一个棱角插装于相邻的两个坩埚边沿外部的卡条之间。

2.根据权利要求1所述的一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法，其特征在于，在步骤七中，卡条与坩埚之间通过设置在条形卡槽中高温纤维棉隔离，以防止在烧结过程中产生硬伤。

3.根据权利要求1或2所述的一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法，其特征在于，在步骤八中，条形隔离体的断面为正三角形。

4.根据权利要求3所述的一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法，其特征在于，在步骤四中的找平工具由口字形的找平框架(3)和固定连接在找平框架(3)两对角之间的两个斜支撑板(4)组成，所述找平框架(3)的下端面相平齐地设置。

技术总结
一种烧结窑中防止石英坩埚形变的方法，将空置的窑车清理干净；对窑车的承载主梁采用不同厚度的陶瓷片或同等性质的材料片进行调平；使用多根并排设置的堇青石棚条或与其同等性质的材料板在窑车的承载主梁上进行铺垫以形成承载区；利用找平工具对承载区进行找平，使用不同厚度的陶瓷片同等性质的材料片对承载区进行铺平调整；利用高温纤维棉对承载区进行二次铺底；将多个坩埚放在窑车上铺垫好的承载区中；为每个坩埚准备四根分别与坩埚上口四个边沿相适配的卡条，卡条通过条形卡槽卡扣在坩埚上口对应边沿上端的外部；在相邻的两个坩埚的墙面上端之间设置断面为三角形的条形隔离体。该方法能够有效降低大尺寸坩埚在烧结中发生形变的几率。

技术研发人员：邓亮亮;魏博;邢夫龙;苏成;王荣光;王海果
受保护的技术使用者：徐州协鑫太阳能材料有限公司
技术研发日：2020.06.28
技术公布日：2020.09.15