一种防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备方法和装置

本发明涉及一种陶瓷领域，具体是一种防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备方法和装置。

高纯铝液活性高，具有极强渗透性，很容易润湿耐火材料并与之发生化学反应，需要一种防止在高纯度高温下铝液污染的材料将其进行储备，才能保证高纯铝液储存的安全性，在市场上常见的储备材料，或多或少总会有高纯铝液的渗透，对于储备材料的安全性能需要进一步的提高。

本发明的目的在于提供一种防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂混合搅拌成陶瓷粉料；

S2、将步骤S1中得到的陶瓷粉料加入水中，形成陶瓷料浆；

S3、将硼化钛和氮化硼球加入到球磨机球磨，制成硼化钛和氮化硼粉料；

S4、将步骤S2中得到的陶瓷料浆中加入步骤S3中得到的硼化钛和氮化硼粉料进行混合后烘干，在烘干后加入胶结剂进行混合。

作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中采用的氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂配比是9.2：0.4:0.2：0.2。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S3中硼化钛粉料的颗粒尺寸不大于7μm，所述步骤S3中的氮化硼的颗粒尺寸不大于1.5μm。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤S4中烘干温度是450℃。

一种防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备装置，包括混合箱体，所述混合箱体内部通过纵向移动结构设置有纵向移动板，所述纵向移动板上通过放置结构放置有搅拌桶，所述混合箱体侧边通过转动结构设置有固定背板，所述固定背板上通过背板移动结构设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆端部设置有搅拌结构，所述搅拌结构和搅拌桶上配合设置有卡接结构。

作为本发明进一步的方案：所述转动结构包括转动电机、背部转轴和转动基座，所述混合箱体内部侧边固定有转动电机，所述转动电机驱动连接背部转轴，所述背部转轴端部固定有转动基座，所述转动基座固定在固定背板侧边。

作为本发明再进一步的方案：所述背板移动结构包括内部电机、驱动螺杆、固定套和安装板，所述固定背板内部固定有内部电机，所述内部电机驱动连接驱动螺杆，所述驱动螺杆上螺纹设置有固定套，所述固定套侧边固定有安装板，所述安装板和所述混合箱体滑动连接，所述安装板侧边固定有电动伸缩杆。

作为本发明再进一步的方案：所述搅拌结构包括支撑块、密封盖板、驱动转轴和搅拌扇叶，所述电动伸缩杆端部固定有支撑块，所述支撑块固定在密封盖板上，所述密封盖板内部设置有搅拌电机，所述搅拌电机驱动连接驱动转轴，所述驱动转轴上均匀设置有搅拌扇叶。

作为本发明再进一步的方案：所述卡接结构包括卡出滑槽、推出伸缩杆、推出槽、夹持块和夹持槽，所述密封盖板侧边开设有推出槽，所述推出槽内部固定有推出伸缩杆，所述推出伸缩杆端部固定有夹持块，所述搅拌桶侧壁上开设有夹持槽，所述夹持块和夹持槽尺寸相同。

作为本发明再进一步的方案：所述放置结构包括缓冲弹簧、滑动磁性板、顶部放置座和缓冲板，所述搅拌桶侧边固定有顶部放置座，所述顶部放置座呈U型，所述纵向移动板上滑动设置有滑动磁性板，所述滑动磁性板端部固定有缓冲板，所述缓冲板和纵向移动板之间固定有缓冲弹簧，所述顶部放置座和滑动磁性板磁性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请通过以氧化铝粉为主要原材料，添加少量氧化锆和钛白粉，用于提高抗铝水浸透能力；并加入烧结助剂，形成一层致密的阻隔层，从而有效地阻挡了铝水的进一步侵蚀，起到抗渗透的作用，损坏特点；在原料中加入硼化钛、氮化硼，可以增加材料的抗磨损和冲击性能。

图1为防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备方法和装置的搅拌结构及其移动结构示意图。

图2为防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备方法和装置中放置结构及搅拌桶结构示意图。

图3为防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备方法和装置中卡接结构示意图。

附图标记说明：1、固定背板；2、固定套；3、背部转轴；4、转动基座；5、电动伸缩杆；6、搅拌扇叶；7、驱动转轴；8、卡出滑槽；9、密封盖板；10、支撑块；11、安装板；12、驱动螺杆；13、顶部放置座；14、滑动磁性板；15、缓冲弹簧；16、纵向移动板；17、缓冲板；18、夹持槽；19、推出伸缩杆；20、推出槽；21、夹持块。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行请楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备方法，包括以下步骤：S1、将氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂混合搅拌成陶瓷粉料，在本步骤中，将氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂的配比设置为9.2：0.4：0.2：0.2；S2、将步骤S1中得到的陶瓷粉料加入水中，形成陶瓷料浆；S3、将硼化钛和氮化硼球加入到球磨机，利用水作为球磨介质进行球磨，球磨时间为48h，其中球磨的粉碎程度是当硼化钛颗粒不大于7μm而氮化硼的颗粒不大于1.5μm，制成硼化钛和氮化硼粉料；S4、将步骤S2中得到的陶瓷料浆中加入步骤S3中得到的硼化钛和氮化硼粉料进行混合后烘干，在此步骤中烘干的温度控制在450℃左右，烘干形成了新的粉料，在新的粉料中加入胶结剂进行混合，制备得到了能够防止高纯度高温下铝液污染的新型陶瓷原料。

作为本申请的进一步实施例，其中在步骤S4中，加入的硼化钛和氮化硼粉料的含量占总分量的10％-20％，其中包括10％和20％。利用热压烧结，提高材料的致密度，降低耐火材料气孔率，而耐火材料自身致密度高，气孔率低，可以有效防止铝液及其合金的渗透，本申请制备新粉料粒度分布均匀，粉体颗粒度粒径小，硬度好，耐高温，耐腐蚀，不与高纯铝液反应、污染铝液，从而保证铝液储存的时候的铝液质量。

在原材料选配上，以氧化铝为主要材料，增加铝水的抗侵蚀性，添加烧结助剂，使其优先于其他成分与渗透入耐火材料气孔中的铝水发生化学反应，生成一种较稳定的物质，形成一层致密的阻隔层，从而有效地阻挡了铝水的进一步侵蚀；在工艺上，利用热压烧结，增加材料的致密度，减少内部孔隙，进一步防止铝液渗透，从而防止在高纯高温铝液污染；在高纯铝液中，采用高含量的氧化铝为原材料，不与铝液产生化学反应，在陶瓷加有硼化钛成分，硼化钛具有良好的耐磨和耐蚀性能，它耐金属的腐蚀性能优异，不污染铝液。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种防止在高纯度高温下铝液污染的材料发明的制备装置，包括混合箱体，其中混合箱体为氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂的混合搅拌提供场所，因为氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂在搅拌过程中会产生粉末飘出，会影响工作人员的身体健康，且搅拌的效果不佳，所以为了实现对氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂的密封搅拌，在混合箱体内部通过纵向移动结构设置有纵向移动板16，纵向移动板16上通过放置结构放置有搅拌桶，混合箱体侧边通过转动结构设置有固定背板1，利用固定背板1上通过背板移动结构设置有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5端部设置有搅拌结构，使得能够利用搅拌结构对搅拌桶内部进行搅拌，为了实现对搅拌桶的密封搅拌，所以搅拌结构和搅拌桶上配合设置有卡接结构。在本实施例中，首先将氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂放置在搅拌桶内部，随后将搅拌桶放置在放置结构上，随后关闭混合箱体，利用纵向移动结构带动纵向移动板16向下移动，带动搅拌桶向下移动，随后利用背板移动结构带动搅拌结构向上移动，利用电动伸缩杆5伸长，使得搅拌结构位于搅拌桶上方，随后利用背板移动结构，使得搅拌结构插入搅拌桶内部，利用卡接结构实现搅拌桶和搅拌结构的固定，随后带动搅拌桶向上移动，利用搅拌结构进行搅拌，同时利用转动结构带动固定背板1转动，进而带动搅拌桶进行转动，保证搅拌的质量，方便氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂的混合。

作为本申请的进一步实施例，请参阅图1，为了实现固定背板1的转动，所以转动结构包括转动电机、背部转轴3和转动基座4，在混合箱体内部侧边固定有转动电机，利用转动电机驱动连接背部转轴3，背部转轴3端部固定有转动基座4，使得利用转动电机带动背部转轴3转动，进而带动固定在转动基座4上的固定背板1的转动，使得能够将搅拌结构翻转搅拌，保证搅拌的效果。在本实施例中，利用转动电机带动背部转轴3转动，使得进而带动转动基座4的转动，使得利用固定背板1的转动带动搅拌桶转动，保证搅拌效果。

作为本申请的进一步实施例，请参阅图1，为了保证搅拌结构能够纵向移动，所以背板移动结构包括内部电机、驱动螺杆12、固定套2和安装板11，在固定背板1内部顶端固定有内部电机，利用内部电机驱动连接驱动螺杆12，驱动螺杆12上螺纹设置有固定套2，固定套2侧边固定有安装板11，安装板11和混合箱体滑动连接，从而实现对固定套2的限位，使得利用内部电机带动驱动螺杆12，使得固定套2在安装板11和混合箱体滑动连接的限定下能够进行纵向移动，从而带动固定套2进行纵向移动，在安装板11侧边固定有电动伸缩杆5。在本实施例中，利用内部电机驱动驱动螺杆12，使得固定套2能够进行纵向移动，进而带动设置在电动伸缩杆5端部的搅拌结构的纵向移动。

作为本申请的进一步实施例，请参阅图1，为了实现对氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂的搅拌，所以搅拌结构包括支撑块10、密封盖板9、驱动转轴7和搅拌扇叶6，首先电动伸缩杆5端部固定有支撑块10，而支撑块10固定在密封盖板9上，密封盖板9内部设置有搅拌电机，利用搅拌电机驱动连接驱动转轴7，使得搅拌电机带动驱动转轴7的作用下带动均匀设置在驱动转轴7上的搅拌扇叶6的转动，实现搅拌功能。在本实施例中，利用搅拌电机带动驱动转轴7，使得带动搅拌扇叶6，使得搅拌扇叶6进行转动搅拌。

作为本申请的进一步实施例，请参阅图2和图3，为了实现对搅拌桶的密封，所以卡接结构包括卡出滑槽8、推出伸缩杆19、推出槽20、夹持块21和夹持槽18，其中在密封盖板9侧边开设有推出槽20，在推出槽20内部固定有推出伸缩杆19，利用推出伸缩杆19的伸长，使得推出伸缩杆19带动位于推出槽20内部的夹持块21横向移动，为了实现对搅拌桶的固定密封，所以在搅拌桶侧壁上开设有夹持槽18，夹持块21和夹持槽18尺寸相同，使得利用夹持块21的伸长后，夹持块21推动到夹持槽18内部，从而实现搅拌桶和搅拌结构的固定，而密封盖板9周边包覆着橡胶材质，实现对搅拌桶的密封搅拌。

作为本申请的进一步实施例，请参阅图2，为了实现对搅拌桶的放置，所以放置结构包括缓冲弹簧15、滑动磁性板14、顶部放置座13和缓冲板17，在搅拌桶侧边固定有顶部放置座13，其中顶部放置座13呈U型，将顶部放置座13的U型位置内放置在滑动磁性板14上，利用顶部放置座13和滑动磁性板14磁性连接，实现对滑动磁性板14的放置，其中纵向移动板16上滑动设置有滑动磁性板14，滑动磁性板14端部固定有缓冲板17，缓冲板17和纵向移动板16之间固定有缓冲弹簧15。在顶部放置座13放置在滑动磁性板14上时，会一定范围内压缩滑动磁性板14，使得滑动磁性板14在缓冲弹簧15的作用下进行缓冲，当搅拌结构的密封盖板9压在搅拌桶上时，密封盖板9向下使得滑动磁性板14到达最终位置，随后利用卡接结构实现对搅拌桶的卡接，当将搅拌桶提起的时候，向上的拉力大于顶部放置座13和滑动磁性板14的磁性拉力。

本发明的工作原理是：首先将氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂放置在搅拌桶内部，随后将搅拌桶放置在放置结构上，顶部放置座13放置在滑动磁性板14上时，会一定范围内压缩滑动磁性板14，随后关闭混合箱体，利用纵向移动结构带动纵向移动板16向下移动，带动搅拌桶向下移动，随后内部电机驱动驱动螺杆12，使得固定套2能够进行纵向移动，进而带动设置在电动伸缩杆5端部的搅拌结构的纵向移动，利用电动伸缩杆5伸长，使得搅拌结构位于搅拌桶上方，随后利用背板移动结构，使得搅拌结构插入搅拌桶内部，利用夹持块21的伸长后，夹持块21推动到夹持槽18内部，从而实现搅拌桶和搅拌结构的固定，随后带动搅拌桶向上移动，利用搅拌电机带动驱动转轴7，使得带动搅拌扇叶6，使得搅拌扇叶6进行转动搅拌，同时转动电机带动背部转轴3转动，使得进而带动转动基座4的转动，使得利用固定背板1的转动带动搅拌桶转动，保证搅拌的质量，方便氧化铝粉、氧化锆、钛白粉和烧结助剂的充分混合，且不会将粉末带出混合箱体，保证密封性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为请楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。