擊發(fā)原理
石墨坩堝石墨滴管在燒成過程中,坯體結構發(fā)生一系列變化,主要是可塑性耐火粘土。 坩堝燒成的基本過程可分為以下四個階段:
(1)預熱烘烤階段。 窯爐溫度為100≤300℃,是除去石墨坩堝中殘留水分的過程。 應打開窯口天窗,升溫速度要慢。 特別是當石墨坩堝和石墨箱內(nèi)殘留水分超過3%時,應嚴格控制溫度,容易發(fā)生坩堝裂紋和爆炸事故。
(2)低溫燒成階段,400℃、600℃。 坩堝燒結的低溫階段。 隨著窯溫升高,坩堝中的結合水開始分解并被除去。 主要成分與SiO2在粘土中一度形成游離狀態(tài):坩堝表面的釉層尚未熔化,加熱速度仍應緩慢。 如果加熱速度過快且不均勻,則容易發(fā)生爆炸、倒塌事故。
(3)中溫燒成階段:700℃900℃。 此時,粘土中的非晶態(tài)可部分轉變?yōu)閅形晶體。 當窯內(nèi)溫度逐漸升高時,以游離態(tài)存在的SiO'與SiO'結合形成硬質硅酸鹽固化產(chǎn)物(又稱白發(fā))。 石墨和熟料在坩堝中結合并凝固成一個整體。 在中溫燒結過程中,石墨坩堝的外釉層隨著溫度的升高逐漸熔化,形成玻璃釉膜,密封或覆蓋坩堝表面,以保護坩堝不被氧化。
(4)高溫燒成階段:該階段的溫度為100-。 此時,坩堝內(nèi)的粘土在中溫下燒結而凝固,然后逐漸轉變?yōu)槟獊硎?在此期間,升溫速度應比中溫時快(俗稱放大過程),窯內(nèi)火焰應控制為中性焰或還原焰。 在坩堝高溫燒結過程中,釉層完全熔化,形成玻璃狀釉膜,密封在坩堝表面。 如果燒結溫度超過釉料的溫度極限,釉料就容易從坩堝中流出,造成坩堝氧化。 密度、硬度、耐火性、荷重軟化點均較高,熱膨脹系數(shù)小。
在坩堝的結構中,起著凝固、硬化和加載的重要作用。 因此,在坩堝燒結過程中,由于可塑性耐火粘土的熱作用,使石墨和熟料固結成一個整體,具有一定的機械強度。 因此,燒結溫度和操作過程中的溫度控制對石墨坩堝的質量和使用壽命有重要影響。