本发明涉及钒冶金领域，更具体地涉及一种推板窑用石墨坩埚复合涂层的制备方法。
背景技术：
1、钒是一种战略稀有金属，主要用于生产微合金钢，也被广泛应用于制备航空航天钒钛合金材料、化工催化剂等，被称为“现代工业的味精”。钒可以增加钢的强度、塑性和韧性，是钢中重要的微合金元素。我国90％以上的钒产品为钒合金，主要以钒铁和钒氮合金的形式加入到钢中。当以钒氮合金形式加入到钢中时，可以对钢起到同时增钒和增氮的效果。由于合金钢达到同样强度所需的钒氮合金含钒量远小于钒铁含钒量，因此，相对于钒铁合金，使用钒氮合金可以有效降低钒的用量，且不改变合金钢的强度，大大降低了钢铁企业的生产成本。
2、目前，国内生产钒氮合金的烧结设备主要有推板窑、竖窑和真空炉。竖窑和真空炉所生产的钒氮合金质量和电耗指标均不如推板窑。在使用推板窑生产钒氮合金时，需要将反应原料置于石墨坩埚中并在窑内进行输送，同时通入大量氮气作为反应气。然而，钒氮生产过程中产生的水蒸气、碱金属元素(如钾、钠蒸汽)等会造成石墨体积膨胀使石墨坩埚粉化，而且，高温氮气冲刷加剧了石墨坩埚的粉化。
3、因此，亟需开发一种高效、低成本制备石墨坩埚涂层以延长其在推板窑内的使用寿命的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种推板窑用石墨坩埚复合涂层的制备方法以解决现有技术中存在的上述问题中的至少一项。
2、为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
3、根据本发明的一方面，提供一种推板窑用石墨坩埚复合涂层的制备方法，包括下列步骤：
4、步骤s1：将单晶硅粉和无机粘结剂进行混磨，然后与有机粘结剂混合制成浆料；
5、步骤s2：将所述浆料喷涂到未经烧制的石墨坩埚表面形成预定厚度的涂层；
6、步骤s3：将带涂层的石墨坩埚在常温下干燥；
7、步骤s4：将干燥后的坩埚放入冶炼钒氮合金的推板窑中，在预定温度、氮气气氛烧制，制得具备复合涂层的石墨坩埚。
8、在本发明的一个实施例中，所述无机粘结剂为铝酸钙，所述铝酸钙的粒度为200～380目，所述单晶硅粉与所述铝酸钙的质量比为1：0.1～1.5。
9、在本发明的一个实施例中，步骤s1中混磨时间为1～6h。
10、在本发明的一个实施例中，其中所述有机粘结剂为聚乙烯醇浆料，所述聚乙烯醇浆料按照如下方式制得：将质量比为3～10：100的固体聚乙烯醇与水在90～110℃熬制160～180min后自然冷却，所述单晶硅粉与所述有机粘结剂的质量比为1：0.8～6。
11、在本发明的一个实施例中，步骤s2中的所述预定厚度为0.5～2mm。
12、在本发明的一个实施例中，当所述预定厚度超过2mm时，涂层的原料还包括碳粉，所述单晶硅粉和所述碳粉的质量比为1：0.12～0.42，所述碳粉与所述单晶硅粉和所述无机粘结剂一起进行混磨。
13、在本发明的一个实施例中，所述预定厚度不超过5mm。
14、在本发明的一个实施例中，步骤s3中干燥的时间为12～72h。
15、在本发明的一个实施例中，步骤s4中的所述预定温度为1250℃～1550℃。
16、在本发明的一个实施例中，步骤s4中的烧制时间为6～24h。
17、由于采用以上技术方案，本发明提供的推板窑用石墨坩埚复合涂层的制备方法与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过使用有机粘结剂作为低温临时粘结剂不仅帮助单晶硅粉与无机粘结剂之间融合实现均质体，还提高了硅粉和氮气之间的反应效率；采用了铝酸钙作为高温粘结剂，不仅改善了涂层与基体的结合力，还形成了结构致密的保护膜，其能阻止k、na等碱金属元素向基体渗透；采用氮气气氛烧制，所形成的保护层是由内向外成分逐渐变化的复合涂层，且sic和si3n4所形成的复合涂层的强韧性也明显高于单一成分的性能。
1.一种推板窑用石墨坩埚复合涂层的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机粘结剂为铝酸钙，所述铝酸钙的粒度为200～380目，所述单晶硅粉与所述铝酸钙的质量比为1：0.1～1.5。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s1中混磨时间为1～6h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述有机粘结剂为聚乙烯醇浆料，所述聚乙烯醇浆料按照如下方式制得：将质量比为3～10：100的固体聚乙烯醇与水在90～110℃熬制160～180min后自然冷却，所述单晶硅粉与所述有机粘结剂的质量比为1：0.8～6。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中的所述预定厚度为0.5～2mm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述预定厚度超过2mm时，涂层的原料还包括碳粉，所述单晶硅粉和所述碳粉的质量比为1：0.12～0.42，所述碳粉与所述单晶硅粉和所述无机粘结剂一起进行混磨。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定厚度不超过5mm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中干燥的时间为12～72h。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中的所述预定温度为1250℃～1550℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中的烧制时间为6～24h。