煅燒用複合匣體的製作方法
2023-06-03 01:11:21
專利名稱：煅燒用複合匣體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煅燒用的複合匣體，具體涉及一種煅燒物料的複合匣體，尤其適用於鈷酸鋰.三元鋰.磷酸鐵鋰等鋰電池材料的煅燒，屬於承燒窯具製備技術領域。
背景技術：
匣缽也稱缽子、坩堝，是鍛燒產品時所用的一種容器狀承燒窯具。廣泛應用在化工、有色金屬、電子、電池材料、磁性材料、色料，新型高純材料等行業。匣缽的使用方法是把所需加工的物料放入匣缽內入窯加熱鍛燒，不同的物料燒成溫度會有所不同。煅燒溫度一般分為低溫(1250°C以下)中溫(125(T1450°C )高溫(1450°C 以上)。使用溫度不同匣缽製作所選擇的材料也不同。低溫材料高溫材料不能使用，高溫材料在低溫下使用壽命並不一定高，並且成本高。此外，所煅燒的物料(以下簡稱物料)也具有不同的化學性能，有酸性、中性和鹼性之分。有的侵蝕性極強，有的純度要求極高。因此，匣缽在高溫使用過程中不能被侵蝕和雜質析出。由此可見，匣缽材料的選用不單單要考慮壽命問題，還要考慮其抗侵蝕性和抗高溫雜質析出的問題，也就是說，壽命高的材料不一定耐侵蝕，耐侵蝕或不影響物料純度的材料不一定壽命高，它們之間的矛盾性一直是制約匣缽有效使用的關鍵。下面以鈷酸鋰的鍛燒為例子來解釋這種情況。鈷酸鋰又稱氧化鈷鋰，是鋰電池的儲電材料，純度要求極高。鈷酸鋰的煅燒溫度一般在1000°c左右，這種溫度採用堇青石、鋰輝石、鋰質瓷等抗熱震性好的材料煅燒效果極佳。但是，鈷酸鋰是由四氧化三鈷和碳酸鋰混合後高溫煅燒而成。鋰是強鹼性、強助熔性材料，具有極強的高溫侵蝕性，因此，用上述材質生產的匣缽使用幾次，匣缽內底面就會侵蝕剝落，剝落物混入鈷酸鋰中從而造成鈷鋰酸雜質超標而報廢，如果採用剛玉、莫來石、碳化矽等材料，抗侵蝕性大大提高，但由於這類材料抗熱震性差，成本高，低溫使用壽命低。因此，也不適合鈷酸鋰的煅燒。當前，鈷酸鋰用匣缽普遍採用剛玉、莫來石中添加董青石或董青石中添加剛玉、莫來石、氧化鋁。此類材料前者稱莫來石結合董青石，後者稱董青石結合莫來石。這種混合材料抗侵蝕性會有所提高，但抗熱震性也會隨之降低，因此使用效果也並不理想，並沒有很好解決抗侵蝕性和使用壽命的矛盾。
發明內容本實用新型的目的是克服現有煅燒匣體不能同時滿足抗侵蝕性和使用壽命要求的缺陷，提供一種煅燒鈷酸鋰用的複合匣體，使之既能滿足鈷酸鋰煅燒時的抗熱震需要，又具有理想的抗侵蝕性。按照本實用新型提供的技術方案一種煅燒用複合匣體，所述複合匣體外層為基礎層，內層為隔離層。所述隔離層將基礎層底部完全覆蓋。所述隔離層覆蓋整個基礎層。隔離層將基礎層底部完全覆蓋，側面低於基礎層頂部。
3[0010]所述隔離層鑲嵌在基礎層內部。所述基礎層和隔離層之間有一層或多層過渡層。所 述各層之間有一層高溫結合劑層。所述基礎層和隔離層之間有一條預留膨脹縫。所述基礎層材料為抗熱震性材料或與所煅燒物料相適應的材料。所述隔離層材料為抗侵蝕性材料或與所煅燒物料相適應的材料。本實用新型使用時根據需要分成整體複合型匣體和相嵌複合型匣體。整體複合型匣體在製作時基礎層和隔離層分次加料一次成型，成型後經一次燒結形成一體。物料在高溫煅燒過程，有的物料由於受熱會產生收縮，與匣缽內邊分離，從而只對匣缽底部侵蝕，有的物料收縮不大，會對邊、底部侵蝕，因此從成本考慮，整體複合型又可製作成底隔離整體複合型匣體，半隔離整體複合型匣體和全隔離整體複合型匣體。相嵌複合型匣體是把基礎層和隔離層分開成型，分開燒成，然後把燒成品組合相嵌在一起，但有些隔離層可以不燒成，如石墨隔離層，和整體複合型匣缽一樣，相嵌複合型匣缽根據不同的情況，也可製作成底隔離相嵌複合型匣體，半隔離相嵌複合型匣體和全隔離相嵌複合型匣體。本實用新型的有益效果整體複合型匣缽為一次成型，燒結的整體結構、壁厚、重量、導熱性等方面和普通匣缽相似，並且其生產成本不高，用戶更換使用不影響生產工藝， 使用方便。相嵌複合型匣缽為二次成型，燒結的分體組合結構基礎層和隔離層可分別選用最佳材料配方和燒成方案，甚至可以選用不同專業廠家生產，再組合相嵌在一起，可發揮最好的使用效果，並且可以在使用過程中很方便的更換損壞部位。
圖1底隔離整體複合型匣體。圖2半隔離整體複合型匣體。圖3全隔離整體複合型匣體。圖4底隔離相嵌複合型匣體。圖5半隔離相嵌複合型匣體。圖6全隔離相嵌複合型匣體。
具體實施方式
實施例1如圖1所示，選抗熱震性材料作為基礎層1，抗侵蝕性材料作為隔離層2，隔離層2 將基礎層1底部完全覆蓋，一次性壓製成型，再經乾燥燒制後即得煅燒用底隔離整體複合型匣體。實施例2如圖2所示，選抗熱震性材料作為基礎層1，抗侵蝕性材料作為隔離層2，隔離層2 將基礎層1底部完全覆蓋，側面低於基礎層頂部，隔離層鑲嵌在基礎層內部，一次性壓製成型，再經乾燥燒制後即得煅燒用半隔離整體複合型匣體。實施例3[0031]如圖3所示，選抗熱震性材料作為基礎層1，抗侵蝕性材料作為隔離層2，隔離層2 覆蓋整個基礎層1，一次性壓製成型，再經乾燥燒制後即得煅燒用全隔離整體複合型匣體。整體複合型匣體的基礎層和隔離層由於是一次壓成，它們之間由於壓力的作用， 結合面是不規則的，這樣會增加結合表面積，這對增強兩者結合強度是有利的。並且在高溫燒結過程中，兩種材料會互相滲透，反應而產生另一種混合相，這種混合相也會是一種較好的過渡層，如果基礎層和隔離層的材料差異過大，自生結合層不易發生或自生結合相不使之很好結合，從而造成結合困難，可在基礎層和隔離層之間增加一層或多層過渡層。也可各層之間增加一層高溫結合劑層。整體複合型匣體由於是一次壓成，因此在基礎層和隔離層材料的配製中要考慮燒結溫度的匹配，膨脹係數的匹配等因素。實施例4如圖4所示，選抗熱震性材料作為基礎層1，抗侵蝕性材料作為隔離層2，隔離層2 將基礎層1底部覆蓋，將基礎層和隔離層分開成型，分開燒成，然後把燒成品組合相嵌在一起，即得煅燒用底隔離相嵌複合型匣體。實施例5如圖5所示，選抗熱震性材料作為基礎層1，抗侵蝕性材料作為隔離層2，隔離層2 將基礎層1底部完全覆蓋，側面低於基礎層頂部，將基礎層和隔離層分開成型，分開燒成， 預留一條膨脹縫後把燒成品組合相嵌在一起，即得煅燒用半隔離相嵌複合型匣體。實施例6如圖6所示，選抗熱震性材料作為基礎層1，抗侵蝕性材料作為隔離層2，隔離層2 覆蓋整個基礎層1，將基礎層和隔離層分開成型，分開燒成，預留一條膨脹縫後把燒成品組合相嵌在一起，即得煅燒用全隔離相嵌複合型匣體。相嵌複合型匣缽由於基礎層和隔離層材料不同，膨脹係數不同，同時也為裝配方便，因此要預留膨脹縫。膨脹縫也可以作為粘結逢，可充填高溫結合劑，對於有更換需要的可以不充填。上述基礎層材料為抗熱震性材料或與所煅燒物料相適應的材料。上述隔離層材料為抗侵蝕性材料或與所煅燒物料相適應的材料。
權利要求1.一種煅燒用複合匣體，其特徵在於所述複合匣體外層為基礎層(1)，內層為隔離層(2)。
2.根據權利要求1所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述隔離層(2)將基礎層(1)底部完全覆蓋。
3.根據權利要求1所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述隔離層(2)覆蓋整個基礎層(1)。
4.根據權利要求1所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述隔離層(2)將基礎層(1)底部完全覆蓋，側面低於基礎層頂部。
5.根據權利要求4所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述隔離層(2)鑲嵌在基礎層(1) 內部。
6.根據權利要求1-4之一所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述基礎層(1)和隔離層 (2)之間有一層或多層過渡層。
7.根據權利要求6所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述各層之間有一層高溫結合劑層。
8.根據權利要求1-4之一所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述基礎層(1)和隔離層 (2)之間有一條預留膨脹縫。
9.根據權利要求1-4之一所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述基礎層(1)的材料為抗熱震性材料或與所煅燒物料相適應的材料。
10.根據權利要求1-4之一所述煅燒用複合匣體，其特徵在於所述隔離層(2)的材料為抗侵蝕性材料或與所煅燒物料相適應的材料。
專利摘要本實用新型涉及一種煅燒用的複合匣體，具體涉及一種煅燒鈷酸鋰的複合匣體，屬於承燒窯具製備技術領域。所述煅燒用複合匣體外層為基礎層，內層為隔離層。所述煅燒用的複合匣體分為一次成型的整體複合型匣缽和二次成型的相嵌複合型匣缽；整體複合型匣缽又分為底隔離整體複合型匣體、半隔離整體複合型匣體和全隔離整體複合型匣體，其壁厚、重量、導熱性等方面和普通匣缽相似，並且生產成本不高，用戶更換後不影響生產工藝；相嵌複合型匣缽分為和底隔離相嵌複合型匣體、半隔離相嵌複合型匣體和全隔離相嵌複合型匣體，其基礎層和隔離層可分別選用最佳材料配方和燒成方案，可發揮最好的使用效果，並且可以在使用過程中很方便的更換損壞部位。
文檔編號F27D5/00GK202177311SQ201120167778
公開日2012年3月28日 申請日期2011年5月23日 優先權日2011年5月23日
發明者蘇平宇, 蘇澄宇 申請人:蘇平宇