CN105174296B - 一种氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，包括盖装在坩埚上端的坩埚盖，坩埚盖包括下坩埚盖和上坩埚盖，下坩埚盖的下端面及上端面分别设有与坩埚上沿口相配合的下环形密封槽、与上坩埚盖下端面相配合的上环形密封槽，下环形密封槽与上环形密封槽位置相对，下环形密封槽与上环形密封槽区域内的下坩埚盖上还均匀设有多个纵向气孔；上坩埚盖为倒置杯装体，上坩埚盖倒扣在下干坩埚盖的上环形密封槽内，上坩埚盖的环壁上还设有多个间隔设置的横向气孔。本发明结构设计新颖合理，可以有效的减少氢氧化铝焙烧过程中细粉伴随水蒸气一同挥发的损失，增加氧化铝粉产品得率3%以上，减少焙烧过程中细粉的挥发，提高氧化铝粉产品的得率。
Description
技术领域：
本发明涉及高纯氧化铝粉料生产领域，尤其涉及一种氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖。
背景技术：
高纯氧化铝产品是纯度在99.99％以上的新型功能材料，是二十一世纪新材料中产量最大、产值最高、用途最广的尖端材料之一。它具备常规材料所不具有的一系列光、电、磁、热和机械等特性，因而被广泛应用于光学、化工及特种陶瓷等多个领域。
目前，高纯氧化铝粉体或由粉体深加工制成的块料或晶体产品，主要应用于：信息产业的多种集成电路陶瓷基片、绿色照明的节能灯用三基色荧光粉、等离子体显示材料(PDP粉)、道路交通及公共标示牌用长余辉荧光粉、发光二极管衬底材料、高压钠灯的透明氧化铝管、人工晶体(激光发生器的人工蓝宝石、红宝石)、载体催化剂的涂层、高精度研磨材料及人工关节和骨骼、红外吸收和发热粉以及一些新兴装饰材料等高技术新材料领域。
在生产高纯氧化铝粉的焙烧工艺中，目前，国内外生产高纯氧化铝粉的方法有很多，有溶胶-凝胶法、改良拜耳法、硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法、异丙醇铝水解法、胆碱水解法、等离子体法、喷雾热解法、低碳烷基铝水解法、水热法、水析络和法和精铝直接水解法等。但无论是采用何种方法，先期得到的几乎均是含有结晶水的各类铝盐，如氢氧化铝、硫酸铝铵、碳酸铝铵、异丙醇铝、一水软铝石等等，这些铝盐都需要经过焙烧工艺，进行脱水、转相，得到所需要相态的高纯氧化铝粉，通常是γ-Al2O3或α-Al2O3粉产品。因为这些铝盐中往往都含有大量的结晶水，所以在焙烧过程的不同阶段会产生大量的水蒸气。此外，有的铝盐还会在焙烧加热时分解产生气体，如硫酸铝铵会产生氨气、三氧化硫、二氧化硫等等。因此，焙烧用的坩埚或坩埚盖都会留有排气口，便于这些气体的排出。排气口通常有以下两种形式：第一种是，坩埚的沿口间隔开设有方形或半圆形的排气口，然后盖上平面坩埚盖；2、平口坩埚上端盖有坩埚盖，坩埚盖与平口坩埚相对面上设有间隔设置的凸起，使得坩埚与坩埚盖之间构成间隔设置的排气口；平口坩埚上端盖有坩埚盖，坩埚盖上沿着环形间隔设有半圆形的预留孔，预留孔朝下开口，开口端与坩埚沿口贴合构成排气口。
而在实际生产过程中，无论采用上述何种排气形式，因为水蒸气或其他分解气体的瞬时产生(压力增加)、排放(压力释放)均会形成坩埚内部区域的压力波动，由此产生的气体紊流会将部分颗粒较小、质量较轻的粉体搅动起来，随着释放的气体排出，从而导致以下问题：
(1)降低了焙烧物料的产出率。以我公司焙烧的氢氧化铝为例，按照实验室差热分析结果，含有部分游离水和结晶水的氢氧化铝，每1公斤焙烧后应该得到0.69～0.70公斤氧化铝粉，即产出率为67～68％，但实际生产过程中，我们采用的坩埚组合，产出率仅为60％左右，损失了7～8％，大幅增加了生产成本。
(2)挥发的细粉大部分存留在焙烧推板炉内，一方面会增加推板与炉膛底部陶瓷滚轮的摩擦，降低推板炉和推板使用寿命，另一方面堆积过高的粉末还会局部掩埋推板炉两侧的硅碳棒，导致硅碳棒局部发热、断裂。
为了解决上述问题，我们经过试验发明了一种氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，与普通的单体坩埚盖相比，组合式坩埚盖增加了压力缓冲和细粉收集区域，可以有效的减少氢氧化铝焙烧过程中细粉伴随水蒸气一同挥发的损失，增加氧化铝粉产品得率3％以上。
发明内容：
为了弥补现有技术问题，本发明的目的是提供一种氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，减少焙烧过程中细粉的挥发，提高氧化铝粉产品的得率。
本发明的技术方案如下：
氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，包括盖装在坩埚上端的坩埚盖，其特征在于：所述的坩埚盖包括下坩埚盖和上坩埚盖，所述的下坩埚盖的下端面及上端面分别设有与坩埚上沿口相配合的下环形密封槽、与上坩埚盖下端面相配合的上环形密封槽，下环形密封槽与上环形密封槽位置相对，所述的下环形密封槽与上环形密封槽区域内的下坩埚盖上还均匀设有多个纵向气孔；所述的上坩埚盖为倒置杯装体，上坩埚盖倒扣在下干坩埚盖的上环形密封槽内，上坩埚盖的环壁上还设有多个间隔设置的横向气孔。
所述的氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，其特征在于：所述的坩埚盖为刚玉或刚玉莫来石材质加工成型。
所述的氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，其特征在于：所述的上坩埚盖与下坩埚盖上端面之间构成压力缓冲及细粉收集腔体。
所述的氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，其特征在于：所述的横向气孔孔底高于下坩埚盖的上端面。
本发明的优点是：
本发明结构设计新颖合理，可以有效的减少氢氧化铝焙烧过程中细粉伴随水蒸气一同挥发的损失，增加氧化铝粉产品得率3％以上，减少焙烧过程中细粉的挥发，提高氧化铝粉产品的得率。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
参见附图：
氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，包括盖装在坩埚上端的坩埚盖，坩埚盖包括下坩埚盖1和上坩埚盖2，下坩埚盖1的下端面及上端面分别设有与坩埚上沿口相配合的下环形密封槽3、与上坩埚盖下端面相配合的上环形密封槽4，下环形密封槽3与上环形密封槽位置4相对，下环形密封槽3与上环形密封槽4区域内的下坩埚盖上还均匀设有多个纵向气孔5，纵向气孔5为6～10个Φ8～10的圆孔；上坩埚盖2为倒置杯装体，上坩埚盖2倒扣在下干坩埚盖1的上环形密封槽4内，上坩埚盖2的环壁上还设有多个间隔设置的横向气孔6，横向气孔6为10～15个Φ5～8的圆孔。
坩埚盖为刚玉或刚玉莫来石材质加工成型。
上坩埚盖2与下坩埚盖1端面之间构成压力缓冲及细粉收集腔体7。
横向气孔孔6底高于下坩埚盖1的上端面，纵向气孔5为6～10个Φ8～10的圆孔。
在实际使用过程中：
1、将称量好的氢氧化铝粉料装入坩埚内；
2、首先盖好下坩埚盖1，下坩埚盖1可以和平口坩埚形成“U型密封”；另外，纵向气孔5为6～10个Φ8～10的圆孔均布于下坩埚盖上；
3、再盖好上坩埚盖2，上坩埚盖2可以和下坩埚盖1也可以形成“U型密封”；另外横向气孔6为10～15个Φ5～8的圆孔均布于上坩埚盖2环形侧壁上；
4、将坩埚放入焙烧推板炉，当水蒸气气体产生时，首先在坩埚内形成压力，气流夹杂着细粉从下坩埚盖1的纵向气孔5进入压力缓冲及细粉收集腔体7。在压力缓冲及细粉收集腔体7气流得到暂时的缓冲，然后从上坩埚盖2侧壁的横向气孔6排出。这样就有一部分细粉留在了缓冲区域，静止后沉积在下坩埚盖1上端面，待坩埚出炉冷却后，用洁净的毛刷将下坩埚盖1上沉积的细粉扫入坩埚内一并作为成品。
5、经过试验测算，使用本发明后，氧化铝粉的得率从原来的60％左右，提高到63～65％。
Claims (2)
1.一种氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，包括盖装在坩埚上端的坩埚盖，其特征在于：所述的坩埚盖包括下坩埚盖和上坩埚盖，所述的下坩埚盖的下端面及上端面分别设有与坩埚上沿口相配合的下环形密封槽、与上坩埚盖下端面相配合的上环形密封槽，下环形密封槽与上环形密封槽位置相对，所述的下环形密封槽与上环形密封槽区域内的下坩埚盖上还均匀设有多个纵向气孔；所述的上坩埚盖为倒置杯装体，上坩埚盖倒扣在下干坩埚盖的上环形密封槽内，上坩埚盖的环壁上还设有多个间隔设置的横向气孔；
所述的坩埚盖为刚玉或刚玉莫来石材质加工成型；
所述的上坩埚盖与下坩埚盖上端面之间构成压力缓冲及细粉收集腔体。
2.根据权利要求1所述的氢氧化铝焙烧专用组合坩埚盖，其特征在于：所述的横向气孔孔底高于下坩埚盖的上端面。
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