[go: up one dir, main page]

RU2623404C1 - Method of manufacturing crucible with quartz ceramic bottom branch pipe and device for its implementation - Google Patents

Method of manufacturing crucible with quartz ceramic bottom branch pipe and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2623404C1
RU2623404C1 RU2016117255A RU2016117255A RU2623404C1 RU 2623404 C1 RU2623404 C1 RU 2623404C1 RU 2016117255 A RU2016117255 A RU 2016117255A RU 2016117255 A RU2016117255 A RU 2016117255A RU 2623404 C1 RU2623404 C1 RU 2623404C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crucible
gypsum
branch pipe
pipe
core
Prior art date
Application number
RU2016117255A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Надежда Викторовна Гарибина
Светлана Евгеньевна СОКОЛОВА
Вадим Федорович Димыровский
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова") filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова")
Priority to RU2016117255A priority Critical patent/RU2623404C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2623404C1 publication Critical patent/RU2623404C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B20/00Processes specially adapted for the production of quartz or fused silica articles, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/26Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
    • B28B1/28Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor involving rotation of the mould about a centrifugal axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/02Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds
    • B28B21/08Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds by slip-casting; Moulds therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/30Producing shaped prefabricated articles from the material by applying the material on to a core or other moulding surface to form a layer thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/02Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/02Pure silica glass, e.g. pure fused quartz

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: crucible preforms with a bottom hole are made separately from the branch pipe. In gypsum molds, inserts are installed with a gap equal to the wall thickness of the future crucible preform or the branch pipe. In the gaps, a slurry of quartz glass grits is poured. The preforms of the crucible and the branch pipe are formed. The inserts are removed, and the preforms are dried in gypsum molds in the air for, at least, 48 hours. The gypsum molds are removed. Assembly of the crucible preforms and the branch pipe is made into one product. The branch pipe is fixed in a tripod, onto which the support ring is mounted. Above, the crucible is fed in such a way that part of the branch pipe above the support ring protrudes at a small distance above the inner wall of the crucible. Between the gaps formed between the parts of the outer wall of the branch pipe and the bottom of the crucible, which are attached to fixing, a slurry is poured. Drying in the open air is not less than 72 hours. Then it is fired at a stepwise rise in temperature from 20 to 1200°C with an exposure of up to 2 hours at each temperature range, with a temperature rise rate of 50°C/hour up to 150°C/hour.
EFFECT: obtaining a crucible with a quartz ceramic bottom branch pipe with a uniform wall thickness.
2 cl, 5 dwg

Description

Группа изобретений относится к технологии производства сложнопрофильных крупногабаритных изделий из кварцевой керамики объемом до 60 л для стекловарения, в частности к изготовлению тиглей с донным патрубком из кварцевой керамики.The group of inventions relates to the technology for the production of complex-shaped large-sized products from quartz ceramics with a volume of up to 60 liters for glass melting, in particular to the manufacture of crucibles with a bottom nozzle from quartz ceramics.

Из уровня техники известен тигель с донным отверстием из кварца для стекловарения (патент JPH0397629, МПК С03В 5/08; С03В 5/26, опубл. 23.04.1991). Платиновый патрубок вставляют в донное отверстие тигля и фиксируют с помощью фланца снаружи. Платиновый патрубок при варке стекла охлаждают водой или газом. К недостаткам известного тигля можно отнести использование дорогостоящего платинового патрубка, необходимость его охлаждения при варке стекла, а также трудоемкость сборки элементов конструкции.The prior art known crucible with a bottom hole of quartz for glass melting (patent JPH0397629, IPC C03B 5/08; C03B 5/26, publ. 04/23/1991). A platinum pipe is inserted into the bottom opening of the crucible and fixed with a flange from the outside. When cooking glass, the platinum pipe is cooled by water or gas. The disadvantages of the known crucible include the use of expensive platinum pipe, the need for its cooling during glass melting, as well as the complexity of assembling structural elements.

В патенте Китая №201062229, опубл. 21.05.2008, по индексу МПК С03В 5/08, заявлен тигель прямоугольного профиля с донным патрубком из кварцевой керамики, при этом в патрубок вставлена платиновая трубка, а в месте стыковки платиновой трубки и донного патрубка подведено водяное охлаждение. К недостаткам аналога можно отнести необходимость сборки элементов в одну конструкцию, использование при этом дорогостоящего платинового патрубка, необходимость создания системы охлаждения платинового патрубка при варке стекла, а также нерациональная форма тигля, не обеспечивающая слив через донный патрубок всего объема стекломассы при варке.In Chinese Patent No.201062229, publ. 05/21/2008, according to the IPC index С03В 5/08, a rectangular crucible with a bottom pipe made of quartz ceramics is declared, with a platinum pipe inserted, and water cooling is connected at the junction of the platinum pipe and the bottom pipe. The disadvantages of the analogue include the need to assemble the elements in one design, the use of an expensive platinum pipe, the need to create a cooling system for the platinum pipe during glass melting, and the irrational form of the crucible that does not drain the entire volume of glass mass through the bottom pipe during cooking.

Для получения тигля с заданной геометрией внутренней части и равномерной толщиной стенки использовали только сердечник из гипса. Недостатки гипсового сердечника:To obtain a crucible with a given geometry of the inner part and a uniform wall thickness, only a gypsum core was used. Disadvantages of gypsum core:

1/ если сердечник «активный», т.е. формирование черепка происходит на поверхности формы и на поверхности сердечника возможно образование раковин (полостей) между двумя слоями черепка. Кроме того, активная поверхность сердечника способствует созданию сильных напряжений в черепке при извлечении сердечника из формы;1 / if the core is "active", i.e. the formation of the crock occurs on the surface of the mold and the formation of shells (cavities) between the two layers of the crock is possible on the surface of the core. In addition, the active surface of the core contributes to the creation of strong stresses in the crock when removing the core from the mold;

2/ неактивный (т.е. не формирующий черепок) сердечник, изготовленный из гипса, очень трудно извлечь, не повредив внутреннюю поверхность тигля. Кроме того, часто образуются дефекты в виде раковин (воздушных пузырей) из-за низкой смачиваемости гипсовой поверхности сердечника.2 / an inactive (i.e. not forming a shard) core made of gypsum is very difficult to remove without damaging the inside of the crucible. In addition, defects are often formed in the form of shells (air bubbles) due to the low wettability of the gypsum surface of the core.

Для устранения указанных недостатков предлагается изобретение, представляющее собой группу объектов, объединенных единым изобретательским замыслом: способ изготовления тигля сложной конфигурации с донным патрубком из кварцевой керамики и устройство для его осуществления.To eliminate these drawbacks, an invention is proposed, which is a group of objects united by a single inventive concept: a method for manufacturing a crucible of complex configuration with a bottom nozzle made of quartz ceramic and a device for its implementation.

Технический результат - получение тигля с донным патрубком из кварцевой керамики с равномерной толщиной стенок, представляющего собой единое неразъемное изделие, длину и диаметр выпускного отверстия у которого можно изменять в соответствии с требованиями процесса наплава и выпуска стекломассы.EFFECT: obtaining a crucible with a bottom nozzle made of quartz ceramic with uniform wall thickness, which is a single integral product, the length and diameter of the outlet for which can be changed in accordance with the requirements of the process of surfacing and the release of glass melt.

Способ изготовления тигля сложной конфигурации с донным патрубком из кварцевой керамики заключается в последовательном изготовлении тигля с донным отверстием и патрубка с последующим соединением их в одно изделие.A method of manufacturing a crucible of complex configuration with a bottom nozzle made of quartz ceramics consists in the sequential manufacture of a crucible with a bottom hole and a nozzle, followed by combining them into one product.

Способ изготовления тигля с донным патрубком из кварцевой керамики, включающий изготовление отдельно друг от друга заготовок для тигля с донным отверстием и патрубка и последующее соединение полученных заготовок в одно изделие, для чего используют гипсовые формы, в которых с зазором, равным толщине стенок будущей заготовки тигля или патрубка, устанавливают вкладыши, выполненные из инертного материала, и соответствующие формам заготовок тигля и патрубка, в образованные зазоры заливают шликер из крупки кварцевого стекла с содержанием SiO2 не менее 96 масс. %, таким образом формуют изделия-сырцы тигля с донным отверстием и патрубка, извлекают вкладыши и высушивают изделия-сырцы в гипсовых формах на воздухе не менее 48 часов, затем удаляют гипсовые формы, а из полученных заготовок тигля с донным отверстием и патрубка осуществляют их сборку в одно изделие путем закрепления патрубка в штативе, на который устанавливают опорное кольцо, после чего сверху подводят тигель таким образом, чтобы часть патрубка выше опорного кольца выступала на небольшое расстояние над внутренней стенкой тигля, а в заключении заливают шликер между пустотами, образовавшимися между сопряженными для закрепления частями внешней стенки патрубка и внутренней стенки тигля с донным отверстием, полученную форму тигля с донным патрубком сушат на воздухе не менее 72 часов, затем подвергают обжигу при ступенчатом поднятии температуры от 20 до 1200°С с выдержкой до 2-х часов на каждом температурном интервале, при скорости подъема температуры от 50°С/час до 150°С/час, после чего инерционно охлаждают.A method of manufacturing a crucible with a quartz ceramic bottom nozzle, comprising separately manufacturing blanks for a crucible with a bottom hole and a nozzle and then connecting the resulting blanks to one product, using gypsum molds with a gap equal to the wall thickness of the future crucible blank or nozzle, inserts made of inert material are installed, and corresponding to the shapes of the crucible and nozzle blanks, a slip made of quartz glass grains containing SiO is poured into the formed gaps 2 not less than 96 mass. %, thus forming raw crucible products with a bottom hole and pipe, remove the liners and dry the raw products in gypsum molds in air for at least 48 hours, then remove the gypsum molds, and from the obtained billets of the crucible with a bottom hole and pipe carry out their assembly into one product by fixing the nozzle in a tripod, on which the support ring is mounted, then the crucible is brought in from above so that the part of the nozzle above the support ring protrudes a short distance above the inner wall of the crucible, and In the process of filling the slurry, fill the slip between the voids formed between the parts of the outer wall of the nozzle and the inner wall of the crucible with the bottom hole that are mated for fastening, and the resulting form of the crucible with the bottom nozzle is dried in air for at least 72 hours, then calcined with a stepwise increase in temperature from 20 to 1200 ° С with an exposure of up to 2 hours at each temperature interval, at a rate of temperature rise from 50 ° C / hour to 150 ° C / hour, after which it is inertially cooled.

Устройство для изготовления тигля с донным отверстием, содержащее гипсовую форму, имеющую гипсовое основание с донным отверстием, расположенным в центре, на которое установлен гипсовый корпус, выполненный в виде полого цилиндра, в гипсовую форму вставлен вкладыш из инертного материала, состоящий из жесткого чашеобразного сердечника, на который надета гибкая оболочка, повторяющая форму сердечника, дно которой снаружи выполнено с выступающим наружу основанием, диаметр которого соответствует технологическому сопряжению с патрубком, и имеет центральное отверстие, при этом сердечник с надетой на него оболочкой жестко зафиксирован с помощью металлического анкера, вставленного в центральной части сердечника по вертикали, и снабженного металлическим рымом с выступающим сверху кольцом, а также крепежным болтом снаружи снизу гипсового основания, при этом сверху на гипсовую форму надето центровочное кольцо, снабженное щелевыми отверстиями.A device for the manufacture of a crucible with a bottom hole containing a gypsum mold having a gypsum base with a bottom hole located in the center, on which a gypsum body made in the form of a hollow cylinder is mounted, an inert material insert consisting of a rigid bowl-shaped core is inserted into the gypsum mold, on which a flexible shell is put on, repeating the shape of the core, the bottom of which is made outside with a base protruding outward, the diameter of which corresponds to the technological interface with the pipe, and there is a central hole, while the core with the sheath on it is rigidly fixed using a metal anchor inserted vertically in the central part of the core and provided with a metal eye with a ring protruding from above, as well as a fixing bolt from the outside from the bottom of the gypsum base, while on top of the gypsum a centering ring equipped with slotted holes is fitted.

Тигель с донным патрубком и патрубок изготавливают из кварцевой керамики. Исходное сырье для керамики - шликер из крупки кварцевого стекла. Керамика содержит SiO2 не менее 96 масс. %. Тигель с донным патрубком изготавливают шликерным литьем наливным способом.A crucible with a bottom pipe and a pipe are made of quartz ceramic. The feedstock for ceramics is a quartz glass slurry. Ceramics contains SiO 2 not less than 96 mass. % A crucible with a bottom nozzle is made by slip casting in bulk.

Группа изобретений поясняется чертежами:The group of inventions is illustrated by drawings:

- на Фиг. 1 схематично изображено устройство для получения тигля с донным отверстием в собранном виде с разрезом по вертикали, где 1 - сердечник, выполненный из пенополиуретана, 2 - оболочка сердечника, выполненная из силикона, 3 - центровочное кольцо, выполненное из пенополиуретана, 4 - корпус гипсовой формы, 5 - основание гипсовой формы, 6 - крепежный болт, 7 - металлический анкер, 8 - металлический рым. Между внутренней стенкой гипсовой формы и оболочкой сердечника 2 образован зазор, соответствующий расчетной величине толщины тигля;- in FIG. 1 schematically shows a device for producing a crucible with a bottom hole in an assembled form with a vertical section, where 1 is a core made of polyurethane foam, 2 is a core shell made of silicone, 3 is a centering ring made of polyurethane foam, 4 is a gypsum-shaped body 5 - the base of the plaster mold, 6 - the mounting bolt, 7 - metal anchor, 8 - metal eye. Between the inner wall of the gypsum mold and the shell of the core 2, a gap is formed corresponding to the calculated value of the thickness of the crucible;

- на Фиг. 2 показан вид сверху устройства для получения тигля с донным отверстием, где 9 - щелевые отверстия на центровочном кольце 3;- in FIG. 2 shows a top view of a device for producing a crucible with a bottom hole, where 9 are slotted holes on the centering ring 3;

- на Фиг. 3 схематично изображено устройство для получения донного патрубка, где 10 - вкладыш-сердечник, выполненный из силикона в виде усеченного конуса, 11 - опорное гипсовое кольцо, 12 - корпус гипсовой формы, внутренняя поверхность которого выполнена в виде усеченного конуса, 13 - основание гипсовой формы, 14 - металлический стержень с накрученной гайкой;- in FIG. 3 schematically shows a device for producing a bottom pipe, where 10 is a liner-core made of silicone in the form of a truncated cone, 11 is a supporting gypsum ring, 12 is a gypsum-shaped body, the inner surface of which is made in the form of a truncated cone, 13 is a gypsum-shaped base , 14 - a metal rod with a screwed nut;

- на Фиг. 4 показан вид сверху устройства для получения донного патрубка, где 15 - образующиеся зазоры между опорным кольцом 11 и вкладышем-сердечником 10;- in FIG. 4 shows a top view of a device for producing a bottom pipe, where 15 are the resulting gaps between the support ring 11 and the core insert 10;

- на Фиг. 5 схематично изображен в разрезе тигель 16 с донным патрубком 17, образующийся слой керамики 18 в процессе соединения патрубка 17 и тигля 16 с донным отверстием.- in FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a crucible 16 with a bottom nozzle 17, the resulting ceramic layer 18 in the process of connecting the nozzle 17 and the crucible 16 with the bottom hole.

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Сначала изготавливают тигель с донным отверстием с помощью устройства для его изготовления. Устройство для изготовления тигля с донным отверстием собирают следующим образом (см. Фиг. 1):First make a crucible with a bottom hole using a device for its manufacture. A device for making a crucible with a bottom hole is assembled as follows (see Fig. 1):

1. Основание гипсовой формы 5 устанавливают на деревянный поддон (на чертеже не показан).1. The base of the gypsum mold 5 is mounted on a wooden pallet (not shown in the drawing).

2. На основание 5 гипсовой формы устанавливают корпус гипсовой формы 4 (фиксация за счет соединения «шип-паз»).2. On the base 5 of the gypsum mold, the body of the gypsum mold 4 is installed (fixation due to the thorn-groove connection).

3. На верхнюю кромку корпуса гипсовой формы 4 устанавливают центровочное кольцо 3.3. On the upper edge of the body of the gypsum mold 4 set the centering ring 3.

4. Затем на сердечник 1 надевают оболочку 2 сердечника, после чего сердечник 1 с надетой на него оболочкой 2 опускают в гипсовую форму.4. Then on the core 1 put on the shell 2 of the core, after which the core 1 with the shell 2 on it is lowered into a plaster mold.

5. С помощью крепежного болта 6 жестко фиксируют сердечник 1 на основании гипсовой формы 5 снаружи.5. Using the fixing bolt 6, the core 1 is rigidly fixed on the base of the gypsum mold 5 from the outside.

6. Затем в места щелевых отверстий 9 центровочного кольца 3 (см. Фиг. 2) устанавливают пластиковые стаканы (на чертеже не показаны) и начинают через них заливку шликера (суспензия кварцевого стекла). Число щелевых отверстий - литников целесообразно в количестве четырех. Шликер заливают одновременно в два щелевых отверстия 9, расположенных друг напротив друга для формирования равномерной толщины стенки тигля.6. Then, in the places of the slit holes 9 of the centering ring 3 (see Fig. 2), plastic glasses (not shown) are installed and the slip is filled through them (quartz glass suspension). The number of slotted openings - runners is advisable in the amount of four. The slip is poured simultaneously into two slotted holes 9 located opposite each other to form a uniform wall thickness of the crucible.

По мере снижения уровня шликера в заполняемом зазоре в результате впитывания водной составляющей в гипсовую форму осуществляют его одновременное пополнение во всех четырех отверстиях. Щупом в виде металлического стержня определяют высоту набора черепка, опуская его в каждое щелевое отверстие 9.As the level of the slip in the filling gap decreases as a result of the absorption of the aqueous component into the gypsum mold, it is simultaneously replenished in all four holes. A probe in the form of a metal rod determines the height of the crock set, lowering it into each slot hole 9.

7. При достижении необходимого уровня черепка снимают пластиковые стаканы, убирают остаток шликера в них с помощью резиновой груши. Откручивают крепежный болт 6, устанавливают на поверхности центровочного кольца 3 съемное устройство (П-образное) (на чертеже не показано), с помощью которого извлекают жесткий сердечник 1, при этом оболочка 2 сердечника остается в гипсовой форме.7. Upon reaching the required level of the crock, remove the plastic glasses, remove the remaining slip in them with a rubber bulb. Unscrew the mounting bolt 6, install on the surface of the centering ring 3 a removable device (U-shaped) (not shown), with which the hard core 1 is removed, while the core shell 2 remains in gypsum form.

Съемное устройство закрепляют с помощью анкера 7 на рыме 8, за счет вращения которого жесткий сердечник 1 поднимается вверх. Затем вынимают силиконовую оболочку 2. После очистки щелевых отверстий 9 от остатков шликера снимают центровочное кольцо 3. Полученное изделие-сырец тигля сушат на воздухе в гипсовой форме 4 в течение ~ 48 часов, получая уже заготовку тигля.The removable device is fixed with an anchor 7 to the eye 8, due to the rotation of which the rigid core 1 rises. Then the silicone shell 2 is removed. After cleaning the slit holes 9 from the residues of the slip, the centering ring 3 is removed. The obtained crucible product is dried in air in gypsum form 4 for ~ 48 hours, obtaining the crucible blank.

8. После сушки основание гипсовой формы 5 убирают, а гипсовый корпус 4 с заготовкой тигля подвешивают на тали. Затем с помощью поворотного устройства из гипсовой корпуса 4 вынимают тигель.8. After drying, the base of the gypsum mold 5 is removed, and the gypsum body 4 with the crucible blank is suspended on the hoist. Then, using the rotary device from the gypsum body 4 take out the crucible.

9. Аналогично изготавливают патрубок с помощью гипсовой формы, в которую помещен вкладыш-сердечник 10, выполненный из инертного материала, например из силикона. Гипсовая форма состоит из опорного гипсового кольца 11, корпуса 12 и основания 13. Заготовку патрубка получают путем одновременной заливки шликера в зазоры 15 опорного кольца 11 и между сердечником 10 и гипсовой формой. Металлический стержень 14 внутри сердечника-вкладыша 10 необходим для удобства извлечения сердечника-вкладыша 10 из гипсовой формы после набора черепка донного патрубка.9. Similarly, a nozzle is made using a gypsum mold in which the core insert 10 is made of an inert material, for example, silicone. The gypsum mold consists of a gypsum support ring 11, a housing 12 and a base 13. A pipe billet is obtained by simultaneously filling a slip in the gaps 15 of the support ring 11 and between the core 10 and the gypsum mold. The metal rod 14 inside the core of the liner 10 is necessary for the convenience of removing the core of the liner 10 from the plaster mold after dialing the shard of the bottom pipe.

Для придания внешней формы патрубка, которая имеет изгиб в зоне соединения с донным отверстием тигля, его дополнительно обрабатывают ручным способом в сухом виде перед сборкой с заготовкой тигля.To give the pipe an external shape, which has a bend in the zone of connection with the bottom hole of the crucible, it is additionally processed manually in a dry form before assembly with the crucible blank.

10. После сушки осуществляют соединение патрубка 17 с тиглем 16 в районе донного отверстия в одно изделие следующим образом: патрубок 17 закрепляют в штативе, затем устанавливают на нем опорное кольцо (на чертеже не показано), после чего сверху подводится тигель 16 таким образом, чтобы часть патрубка выше опорного кольца выступала на небольшое расстояние над внутренней стенкой тигля, в заключении заливают шликер между пустотами 18, образовавшимися между внешними стенками патрубка 17 и стенками донного отверстия тигля 16. Полученную заготовку тигля с донным патрубком сушат на воздухе не менее 72 часов. Затем высушенное изделие подвергают обжигу при ступенчатом поднятии температуры от 20 до 1200°С с выдержкой на каждом температурном интервале до 2-х часов на каждом температурном интервале, при скорости подъема температуры от 50°С/час до 150°С/час, после чего инерционно охлаждают.10. After drying, the pipe 17 is connected to the crucible 16 in the region of the bottom hole in one product as follows: the pipe 17 is fixed in a tripod, then a support ring is installed on it (not shown in the drawing), after which the crucible 16 is brought in from above so that the part of the pipe above the support ring protruded a small distance above the inner wall of the crucible; finally, a slip is poured between the voids 18 formed between the outer walls of the pipe 17 and the walls of the bottom hole of the crucible 16. The resulting billet I with bottom nozzle air dried for at least 72 hours. Then, the dried product is fired at a stepwise temperature increase from 20 to 1200 ° C with exposure at each temperature range up to 2 hours at each temperature interval, at a temperature rise rate from 50 ° C / hour to 150 ° C / hour, after which inertia cool.

Заявляемая группа изобретений образует единый изобретательский замысел: способ изготовления тигля с донным патрубком из кварцевой керамики и устройство для его осуществления. Тигель с донным патрубком из кварцевой керамики представляет собой единое неразъемное изделие со стенками равномерной толщины. В зависимости от технологических параметров процесса наплава и выпуска стекломассы длину и диаметр выпускного отверстия патрубка можно варьировать. Кроме этого, возможно многократное использование устройства для получения тигля с донным отверстием для производства таких тиглей, а также использование конструктивных элементов устройства, выполненных из доступных и недорогих материалов, что позволит существенно снизить себестоимость процесса изготовления тиглей с донным патрубком.The claimed group of inventions forms a single inventive concept: a method of manufacturing a crucible with a bottom pipe made of quartz ceramic and a device for its implementation. A crucible with a bottom nozzle made of quartz ceramic is a single integral product with walls of uniform thickness. Depending on the technological parameters of the process of surfacing and the release of glass melt, the length and diameter of the outlet of the nozzle can be varied. In addition, it is possible to repeatedly use the device to obtain a crucible with a bottom hole for the production of such crucibles, as well as the use of structural elements of the device made of accessible and inexpensive materials, which will significantly reduce the cost of manufacturing crucibles with a bottom pipe.

Claims (2)

1. Способ изготовления тигля с донным патрубком из кварцевой керамики, включающий изготовление отдельно друг от друга заготовок для тигля с донным отверстием и патрубка и последующее соединение полученных заготовок в одно изделие, для чего используют гипсовые формы, в которых с зазором, равным толщине стенок будущей заготовки тигля или патрубка, устанавливают вкладыши, выполненные из инертного материала, и соответствующие формам заготовок тигля и патрубка, в образованные зазоры заливают шликер из крупки кварцевого стекла с содержанием SiO2 не менее 96 масс. %, таким образом формуют изделия-сырцы тигля с донным отверстием и патрубка, извлекают вкладыши и высушивают изделия-сырцы в гипсовых формах на воздухе не менее 48 часов, затем удаляют гипсовые формы, а из полученных заготовок тигля с донным отверстием и патрубка осуществляют их сборку в одно изделие путем закрепления патрубка в штативе, на который устанавливают опорное кольцо, после чего сверху подводят тигель таким образом, чтобы часть патрубка выше опорного кольца выступала на небольшое расстояние над внутренней стенкой тигля, а в заключении заливают шликер между пустотами, образовавшимися между сопряженными для закрепления частями внешней стенки патрубка и донной части тигля с донным отверстием, полученную форму тигля с донным патрубком сушат на воздухе не менее 72 часов, затем подвергают обжигу при ступенчатом поднятии температуры от 20 до 1200°C с выдержкой до 2-х часов на каждом температурном интервале, при скорости подъема температуры от 50°C/час до 150°C/час, после чего инерционно охлаждают.1. A method of manufacturing a crucible with a bottom nozzle made of quartz ceramic, comprising separately manufacturing blanks for a crucible with a bottom hole and a nozzle and then connecting the resulting blanks to one product, using gypsum molds with a gap equal to the future wall thickness billets of the crucible or pipe, install liners made of inert material, and corresponding to the shapes of the billets of the crucible and pipe, in the formed gaps fill slip from the grains of quartz glass with the content of S iO 2 not less than 96 mass. %, thus forming raw crucible products with a bottom hole and pipe, remove the liners and dry the raw products in gypsum molds in air for at least 48 hours, then remove the gypsum molds, and from the obtained billets of the crucible with a bottom hole and pipe carry out their assembly into one product by fixing the nozzle in a tripod, on which the support ring is mounted, then the crucible is brought in from above so that the part of the nozzle above the support ring protrudes a short distance above the inner wall of the crucible, and In the process of filling the slip between the voids formed between the mating parts for fixing the outer wall of the nozzle and the bottom of the crucible with the bottom hole, the resulting form of the crucible with the bottom pipe is dried in air for at least 72 hours, then subjected to calcination with a stepwise increase in temperature from 20 to 1200 ° C with an exposure of up to 2 hours at each temperature interval, at a rate of temperature rise from 50 ° C / hour to 150 ° C / hour, after which it is inertially cooled. 2. Устройство для изготовления тигля с донным отверстием, содержащее гипсовую форму, имеющую гипсовое основание с донным отверстием, расположенным в центре, на которое установлен гипсовый корпус, выполненный в виде полого цилиндра, в гипсовую форму вставлен вкладыш из инертного материала, состоящий из жесткого чашеобразного сердечника, на который надета гибкая оболочка, повторяющая форму сердечника, дно которой снаружи выполнено с основанием и центральным отверстием, при этом сердечник с надетой на него оболочкой жестко зафиксирован с помощью металлического анкера, вставленного в центральной части сердечника по вертикали, и снабженного металлическим рымом с выступающим сверху кольцом, а также крепежным болтом снаружи снизу гипсового основания, при этом сверху на гипсовую форму надето центровочное кольцо, снабженное щелевыми отверстиями.2. A device for the manufacture of a crucible with a bottom hole, containing a gypsum mold having a gypsum base with a bottom hole located in the center, on which a gypsum body made in the form of a hollow cylinder is mounted, an inert material insert made of a rigid cup-shaped material is inserted into the gypsum mold core, on which a flexible shell is put on, repeating the shape of the core, the bottom of which is externally made with a base and a central hole, while the core with the shell on it is rigidly fixed with with the help of a metal anchor inserted vertically in the central part of the core and equipped with a metal eye with a ring protruding from above, as well as a fixing bolt outside the bottom of the gypsum base, and a centering ring equipped with slotted holes is put on top of the gypsum mold.
RU2016117255A 2016-04-29 2016-04-29 Method of manufacturing crucible with quartz ceramic bottom branch pipe and device for its implementation RU2623404C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117255A RU2623404C1 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Method of manufacturing crucible with quartz ceramic bottom branch pipe and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117255A RU2623404C1 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Method of manufacturing crucible with quartz ceramic bottom branch pipe and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2623404C1 true RU2623404C1 (en) 2017-06-26

Family

ID=59241238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016117255A RU2623404C1 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Method of manufacturing crucible with quartz ceramic bottom branch pipe and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2623404C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070082149A1 (en) * 2003-08-07 2007-04-12 Cyrill Linnot Method for producing a piece made of sintered amorphous silica, and mold and slurry used in this method
CN201062229Y (en) * 2007-06-29 2008-05-21 上海新沪玻璃有限公司 Charging structure for quartz ceramic crucible material-spilling forming process
CN203185470U (en) * 2013-04-09 2013-09-11 烟台核晶陶瓷新材料有限公司 Forming mould for fused quartz ceramic crucible
CN104213198A (en) * 2014-09-09 2014-12-17 江苏凯新隆石英科技有限公司 Oval double-layer silica crucible and preparation method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070082149A1 (en) * 2003-08-07 2007-04-12 Cyrill Linnot Method for producing a piece made of sintered amorphous silica, and mold and slurry used in this method
RU2370470C2 (en) * 2003-08-07 2009-10-20 Сен-Гобен Сантр де Решерш э д`Этюд Эропен Method of producing products from sintered amorphous silicon dioxide, mould and slip used in aforesaid method
CN201062229Y (en) * 2007-06-29 2008-05-21 上海新沪玻璃有限公司 Charging structure for quartz ceramic crucible material-spilling forming process
CN203185470U (en) * 2013-04-09 2013-09-11 烟台核晶陶瓷新材料有限公司 Forming mould for fused quartz ceramic crucible
CN104213198A (en) * 2014-09-09 2014-12-17 江苏凯新隆石英科技有限公司 Oval double-layer silica crucible and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6732992B2 (en) Mold for producing silicon ingot and method for fabricating the same
RU2757779C2 (en) Model unit and shell mould for producing a manipulation implement independent of the moulded parts, and corresponding method
RU2652672C2 (en) Monocrystalline smelting mould
JP2007501761A (en) A method for producing an article made of calcined amorphous silica and the mold and slurry used in the method
CN109530630A (en) Five spoke barrel casting molds of one kind and five spoke barrel manufacturing methods
RU2623404C1 (en) Method of manufacturing crucible with quartz ceramic bottom branch pipe and device for its implementation
US7556764B2 (en) Silica vessel with nozzle and method of making
US4218418A (en) Processes of casting an ingot and making a silica container
CN101850401A (en) Fired mold and precision casting process utilizing same
CN104209481B (en) Hollow steel ingot casting mold and adopt its cast hollow steel ingot method
US3981346A (en) Method and apparatus for directional solidification
RU2714162C1 (en) Method of manufacturing of shell of antenna fairing from quartz ceramics and installation for its implementation
RU194183U1 (en) INSTALLATION FOR MAKING A CERAMIC ENCLOSURE OF ANTENNA FLOW
RU2374069C1 (en) Device for clayware formation from aqueous slip
RU2622422C1 (en) Mould set for forming complex ceramic workpieces
RU2248271C1 (en) Device for molding of intricate profile ceramic items out of water slips
SU698718A1 (en) Centrifugal stacked mould
RU2438865C1 (en) Moulding set to mould complex-shape ceramic billets
CN112512725A (en) Continuous casting method for casting steel, in particular in vertical casting plants
RU2369476C1 (en) Mould for casting ceramic items out of water slurry
RU2827773C1 (en) Method of preparation for calcination and pouring with metal of multilayer ceramic shell mould for production of metal spherical casts by investment patterns
RU2257293C1 (en) Device for molding ceramic articles from aqueous slips
RU2642575C1 (en) Mould set for forming complex ceramic workpieces
CN109834226A (en) A kind of alloy casting composite core and preparation method thereof
RU2242359C1 (en) Device for forming large ceramic articles of the same thickness of aqueous slip