專利名稱：一種用家用微波爐熔化金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬熔化的技術(shù)領(lǐng)域；特別涉及一種用家用微波爐加熱熔化 金屬的方法。
背景技術(shù)：
.在金屬分析化驗(yàn)、提純、精密鑄造、廢金屬回收等行業(yè)常需將塊狀金屬 熔化，傳統(tǒng)的做法是將金屬樣塊放在氧化鋁坩堝中，使用高溫電爐等傳統(tǒng)加 熱方式將其熔化，這類方法的缺點(diǎn)是周期長、能耗高。近年來發(fā)展的微波加 熱技術(shù)，可有效縮短熔化時(shí)間、降低熔化周期。國外已有用家用微波爐熔化 金屬的研究報(bào)道，其技術(shù)方案是采用耐火材料和碳化硅在家用微波爐中砌成 熔池，再把金屬放在熔池中進(jìn)行熔化，這一方案有兩個(gè)方面的缺點(diǎn)， 一是由 于耐火材料在高溫會與金屬粘連，不利于熔池材料的循環(huán)利用且易在金屬中 引入雜質(zhì)，二是由于耐火材料和碳化硅在微波作用下升溫后將熱量傳給微波
爐，溫度過高時(shí)會引起微波爐金屬內(nèi)壁的的變形，使這種方法的升溫受到局
限， 一般只能適用于熔化熔點(diǎn)低于80(TC的金屬。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述技術(shù)背景中的不足，本發(fā)明提出一種新的用家用微波爐熔化 金屬的方法，兼?zhèn)淙刍萜骺裳h(huán)使用、不在熔化金屬中引入雜質(zhì)又可實(shí)現(xiàn) 較高熔點(diǎn)金屬的熔化功能。
本發(fā)明涉及的用微波爐熔化金屬的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的釆用致密氧化鋯 陶瓷坩堝作為微波爐中金屬熔化容器，其中氧化鋯坩堝成分中采用氧化鈰作 為穩(wěn)定劑，并添加5-20%重量百分比的稀土磷酸鈰成分。坩堝的尺寸可根據(jù) 微波爐膛大小選定，坩堝壁厚在2-5mm。氧化鋯坩堝周圍釆用莫來石纖維制 成的環(huán)、環(huán)的底部和上部釆用莫來石纖維制成的板。莫來石纖維環(huán)和板的厚 度在20-50mm。氧化鋯坩堝與莫來石纖維環(huán)之間放置一外徑小于纖維環(huán)內(nèi)徑、
3內(nèi)徑大于坩堝直徑、高度與纖維環(huán)高度相同、厚度為4-6mm碳化硅環(huán)。
將待熔化的金屬放在上述坩堝中，微波功率釆用1-2kw,開啟微波加熱 10-20分鐘后，將坩堝和纖維環(huán)之間的碳化硅環(huán)取出，繼續(xù)加熱直到金屬熔 化。
上述用家用微波爐熔化金屬的方法中，被熔化金屬中可添加5-20%重量 百分比的炭粉。
本發(fā)明提出的用家用微波爐熔化金屬的方法比其它家用微波爐熔化金屬 方法的積極效果在于
氧化鋯自身鋯氧鍵強(qiáng)，采用氧化鈰作為穩(wěn)定劑，并添加5-20%重量百分 比的稀土磷酸鈰成分后，具有不粘連高溫金屬液，耐高溫，導(dǎo)熱系數(shù)低和抗 熱沖擊的多重優(yōu)點(diǎn)；莫來石纖維具有高溫隔熱效果，同時(shí)允許微波穿過，可 有效防止坩堝熱量向微波爐壁的傳遞；碳化硅具有極佳的低溫微波吸收性能， 可迅速將氧化鋯坩堝加熱，而氧化鋯坩堝的微波吸收能力隨溫度提高而增加， 當(dāng)氧化鋯坩堝微波吸收能力提高后，將碳化硅環(huán)取出，減少了碳化硅環(huán)對微 波的吸收，主要微波能被氧化鋯吸收升溫，并直接傳遞給被熔化金屬；對含 雜質(zhì)的金屬熔化，少量炭粉可將金屬中的氧化物還原成金屬并有效防止金屬 的氧化。該方法可實(shí)現(xiàn)利用家用微波爐進(jìn)行熔點(diǎn)在150(TC以下金屬的快速熔 化，且微波爐內(nèi)壁的溫度不超過10(TC。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
在最大功率lkw的家用微波爐中，采用50毫升容積的10%氧化鈰-75%氧 化鋯-15%磷酸鈰(重量百分比)組成坩堝，壁厚3mm，周圍用外徑100mm、高 度60mm、厚度15mm的莫來石纖維環(huán)隔熱，坩堝和莫來石纖維環(huán)之間放置一 外徑60mm、內(nèi)徑52mm、高度60mm的碳化硅環(huán)，莫來石纖維環(huán)的上下個(gè)各有 一與其外徑相同直徑、厚度20mm的莫來石纖維板。將從廢舊電線電纜中剝離出來的3mm直徑的銅絲金屬段50g放在坩堝中，釆用微波功率lkw加熱15分 鐘后取出碳化硅環(huán)，繼續(xù)加熱15分鐘，銅全部熔化，并可方便地從坩堝中取 出，坩堝壁不粘連金屬，且微波爐壁溫度可用手安全觸摸(低于5(TC)。
實(shí)施例2:
在最大功率2kw的家用微波爐中，釆用100亳升容積的10%氧化鈰-75% 氧化鋯-15%磷酸鈰(重量百分比)組成坩堝，壁厚3mm,周圍用外徑120mm、 高度60mm、厚度20mm的莫來石纖維環(huán)隔熱，坩堝和莫來石纖維環(huán)之間放置 一外徑70mm、內(nèi)徑62隱、高度60mm的碳化硅環(huán)，莫來石纖維環(huán)的上下個(gè)各 有一與其外徑相同直徑、厚度30mm的莫來石纖維板。將鐵加工邊角料50g， 與8g炭粉混合加入到坩堝中，釆用微波功率2kw加熱5分鐘后取出碳化硅環(huán)， 繼續(xù)加熱20分鐘金屬全部熔化，并可方便地從坩堝中取出，坩堝壁不粘連金 屬，且莫來石纖維體外表最高溫度為78°C。
權(quán)利要求
1、一種用家用微波爐熔化金屬的方法，其特征在于，采用將金屬放在氧化鈰為穩(wěn)定劑并含5-20％重量比磷酸鈰的氧化鋯陶瓷坩堝中微波加熱熔化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述用家用微波爐熔化金屬的方法，其特征在于，釆 用的氧化鋯坩堝放在帶上下底板的莫來石纖維環(huán)中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述用家用微波爐熔化金屬的方法，其特征在于，在 坩堝和莫來石纖維環(huán)之間放置一碳化硅陶瓷環(huán)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述用家用微波爐熔化金屬的方法，其特征在于，在 l-2kw微波加熱10-20min后，將碳化硅環(huán)取出后繼續(xù)加熱至金屬熔化。
全文摘要
一種家用微波爐熔化金屬的方法，屬于金屬熔化技術(shù)領(lǐng)域。該方法采用氧化鈰作為穩(wěn)定劑并含5-20％磷酸鈰的氧化鋯陶瓷坩堝為容器，坩堝四周采用莫來石纖維材料隔熱，坩堝和莫來石纖維間放一碳化硅環(huán)，將塊狀金屬放入坩堝中在微波爐中進(jìn)行微波加熱，加熱10-20min后將碳化硅環(huán)取出繼續(xù)加熱。可實(shí)現(xiàn)熔點(diǎn)在1500℃以下金屬的熔化，且金屬熔化后不粘連坩堝壁面、金屬中不引入雜質(zhì)、微波爐腔內(nèi)壁溫度低于100℃。可用于金屬化驗(yàn)、提純、回收、精鑄等領(lǐng)域小塊金屬的快速熔化。
文檔編號F27B14/06GK101424483SQ200810153669
公開日2009年5月6日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者劉夢夏 申請人:劉夢夏