石墨坩堝的優勢
石墨坩堝(guō)的優勢
石墨製品(pǐn)有限公司生產(chǎn)的(de)石墨坩堝具有耐高溫、耐熱(rè)衝擊性、耐腐(fǔ)蝕、抗氧化、金屬汙染少(shǎo)、等優勢。深受新(xīn)老用戶的好評。下麵簡單介紹一下石墨坩堝。
(一(yī))石墨坩堝的材質種類
石墨坩堝(guō)的材質大體可分為人造石墨、石墨-粘土材質和石墨-炭化矽材(cái)質(zhì)。人造石墨坩堝是以石墨電極素材加工而成。
石墨-粘土材質坩堝,是以天然鱗片石墨和粘土為主要成分。現在僅在鑄(zhù)鐵、鑄鋼高溫熔解和貴金屬等少量熔解時使用。
石墨-炭化(huà)矽材質(zhì)坩堝,是以天然鱗片石墨和炭化矽為(wéi)主要成分。在銅合金和鋁合金等有色金屬熔解的大部分都使用該材質的坩堝。現在石墨-炭化矽材(cái)質坩堝的需求量已占整體的97%左右。
(二)石墨坩(gān)堝的特性
石墨坩堝在原材料、製(zhì)造等方麵都采取了盡可能的手段,來滿足在(zài)殘酷條件下(xià)的使用。
主要特性列舉如下:
(1)高熱傳導性:因使(shǐ)用了熱傳(chuán)導性較高(gāo)的石墨等(děng)原材料,縮短(duǎn)了(le)熔解(jiě)時間;
(2)耐熱衝擊性:耐熱衝擊性能強,對於急冷急熱,不易破裂;
(3)高耐熱性:耐火度高,可耐1200~1600℃高溫;
(4)抗浸蝕性:對抗熔湯的侵蝕性強(qiáng);
(5)抗機械性衝擊:具有一(yī)定的抗機械性衝擊的強度(熔材的投入時等);
(6)抗氧(yǎng)化性:石墨在氧化氣霧中(zhōng)的高(gāo)溫時容易氧化,因(yīn)進(jìn)行了防止氧化處理,氧化消(xiāo)耗較少(shǎo);
(7)抗粘連性:因為石墨有不易與熔(róng)湯粘連的特性,熔湯(tāng)的浸透和附粘少(shǎo);
(8)金(jīn)屬汙染非常少:因為沒有混入汙染熔湯的不純物,金屬汙染極少;
(9)耐集(jí)渣(zhā)劑(除渣劑(jì))影響:有(yǒu)良好的耐集渣劑(除渣(zhā)劑)影響性(xìng)能。
(三)石墨坩(gān)堝形狀及容量
有關容量,定(dìng)義(1#)相當於熔解1KG黃銅的容(róng)量。由此可推算#300的石墨坩堝熔銅約為(wéi)300KG。按鋁合金(jīn)的(de)比重(chóng)差換算,同等石墨坩堝熔鋁(lǚ)約為100KG。
形狀根(gēn)據用途,大(dà)致(zhì)可分為:
1、標準型:外口徑與高度之比約為0.7~0.8比1。容量有(yǒu)#8~#4500。
2、長型:比標準型更為細長型,外口徑與高度的比例約為0.6~0.7比1。容量上(shàng)有#15~#620。
3、碗型:外(wài)口徑比較大,口徑(jìng)與高度的比例約為1:1。容量有(yǒu)#250~#5200。最大的可一(yī)次熔解鋁合金約1.5噸。
4、帶嘴型:與長型坩堝接上出湯槽的形狀接近。容量有#50~#1800。
5、電爐(lú)型:圓筒形而且比較(jiào)細長,外口徑與高度的比例約為0.6:1。容量有#60~#5000。
(四)石墨(mò)坩堝的用途
使用(yòng)坩堝,最適合(hé)多種類少數量的合金熔解。也就是說要(yào)想(xiǎng)改變合金的種類時,隻需要交(jiāo)換石墨坩堝即可。其(qí)他的熔解方法(fǎ)像反射爐和非坩堝式感應爐進行熔解時(shí),適合於單一合金的大量熔解,如果變換熔解合金種類時,如(rú)果不更(gèng)換內襯的耐火材料,會發(fā)生金(jīn)屬汙染(rǎn)。
以下(xià)講述占大多數使用石墨坩堝的銅合金和鋁合金熔解用坩堝。
1)銅合金熔(róng)解(jiě)用坩堝
對於銅和銅(tóng)合金(jīn)來說,重要(yào)的是迅速(快速)熔解。因(yīn)銅在(zài)高溫中容易氧(yǎng)化,時間(jiān)拖長,熔湯被氧化,會造成鑄件品質不良原因的發生。當然坩堝爐的燃燒氣霧的(de)調整也是(shì)重要的,從石墨坩堝的形狀來看,長型的吸熱性好,可(kě)以縮短熔解時間。但考慮到在從定置陸中用湯(tāng)匙舀出熔湯作業時,口部較小,有(yǒu)一定(dìng)深度的長形也不能說有利。於是(shì),能滿足熔解(jiě)時間、作業性這兩方麵的標準型坩堝被廣(guǎng)泛的采用。
近年來,隨著鑄造工廠的環境設備不斷完善,機械化程度的不斷提高,油壓可傾式坩堝爐(lú)也漸漸地被采用。特別是在(zài)高(gāo)溫熔解和比重較大(dà)的銅合金鑄造工(gōng)廠內,可傾式坩(gān)堝(guō)爐的普及率較高。
電爐型(xíng)坩(gān)堝,在高(中)頻感應(yīng)爐、低頻感應爐中被使用,在爐(lú)內壁與坩堝之間充填幹式耐火材料(liào)。對於高頻感(gǎn)應爐,一般使用#100~#1500左(zuǒ)右的石墨(mò)坩堝較多,對於低頻感應(yīng)爐(lú),使用#1000以上(shàng)的(de)大型坩(gān)堝。
對於銅合金用坩堝,在生產過程中也特(tè)別留意在1100℃~1250℃的高溫時熔湯的耐蝕性和在爐內高溫霧團中的耐熱衝擊性。
2)輕金屬合金熔解用坩堝
在輕金屬的熔(róng)解中,占有相同高的比(bǐ)例是鋁合金壓鑄(zhù)及鋁合金(jīn)鑄件的熔解,一部分(fèn)是鋅合金的熔解。
對於鋁合金的使用坩堝進行熔解(jiě)時,有投入冷材,一次全部將熔湯使用完的單爐熔解方式,也有(yǒu)一邊舀出熔湯,在適當(dāng)的時候補填冷材的(de)熔解兼保溫方式(shì)、還有接受在(zài)集中熔解爐熔解後的熔湯,隻(zhī)進(jìn)行(háng)保溫(wēn)等各(gè)種方式。單爐熔解和熔解兼(jiān)保溫方式,適用於鋁合金鑄件。鋁(lǚ)合(hé)金鑄件因(yīn)討嫌H2的吸收和氧化物的混入,需要使用比較大的湯勺靜靜地舀出熔湯,因(yīn)此使用口部較大的標準型坩堝(guō)或(huò)碗型坩堝。對於接受熔(róng)湯進行保溫方式,一般在壓鑄中比(bǐ)較多(duō)見,因使用比較大的給湯勺(sháo),所以使用(yòng)大型碗狀坩堝多。
可傾式坩堝爐,一(yī)般在集中熔解中使用。此(cǐ)外對於切屑廢料(liào)的回收熔解,也比較多地(dì)使用#3300石墨坩堝。
以(yǐ)前,壓鑄用鋁(lǚ)合金(jīn)熔解大部分都(dōu)使(shǐ)用鑄鐵鍋,因壓鑄的鑄件的80%以上都是有高度品質要求的汽車零配件(jiàn),所以漸漸地被石墨坩堝所代替。鐵成分在鋁合金中容易熔(róng)解,回爐料經(jīng)反複熔解使用,鐵成分被(bèi)積累(lèi),會給鑄件的品質帶來影響。因(yīn)此對金屬沒有汙染的石墨坩堝被廣泛的采用。同時,石墨坩堝的耐久性也有顯著提高,適應滿足用(yòng)戶的要求,對大(dà)型坩堝的開(kāi)發也得到了進展,從而促進了石墨坩堝市場需要的增大(dà)。
鋁合金因在700℃~750℃比較低的溫度進行熔解,也是石墨容易氧化的溫度領域,所以特別將重點防(fáng)在抗氧化(huà)性方麵進行配料、生產的。同時,也注意到使用含有氟化物等的除渣劑帶來的影響。
(五)石墨(mò)坩堝的使用方法
1.熔解(jiě)材(cái)料的投入(rù)方法
材料(liào)應在坩堝內(nèi)縱向排列裝入。鋁錠歪斜與坩堝側壁接觸,因(yīn)熱膨脹,坩堝有(yǒu)發生被擠破裂的可能性。
熔湯在舀出後,請注意不應留殘湯。被(bèi)凝固的殘湯(tāng)在下次的熔解時由於急速熱膨脹是造成坩堝(guō)破裂(liè)的原因。
對於坩堝(guō)內的燃燒,一定要注意爐內設(shè)計及調整燃燒器(qì)使其在坩台和坩堝下方進行完全燃燒。如圖所(suǒ)示,按①~④的順序材質變紅是理想的。加熱(rè)時,應注意(yì)不要在過氧化狀態中進(jìn)行(háng),盡可能在短時間內進(jìn)行急速升(shēng)溫。
還有,除(chú)渣劑給石墨(mò)坩堝(guō)帶來不良影(yǐng)響,也有必要應注意使用(yòng)量不易過多。
(六)坩堝(guō)爐的種類及特征
坩堝爐(lú)的種類及特性詳見下(xià)表:
金屬
區分 燃料區分 熔解•
保溫區分 定置、可傾(qīng)區分 燃費 設備費用 作業性
定置(zhì) 可傾
鑄鐵 焦碳(tàn) 熔(róng)解 定置 可傾(手動) △ ◎ ◎ ×
重(chóng)油 熔解 定置 可傾(手動) ○ ○ ○ ○
感應 熔解(jiě) 可傾(油壓) ○ × × ◎
銅及
銅合金 焦碳 熔(róng)解 定置 可傾(手動) △ ◎ ◎ ×
重油 熔解 定置 可傾(油壓) ◎ ◎ ◎ ○
燃氣 熔解 定置 可(kě)傾(油壓) ◎ ○ ○ ◎
感應 熔解 可傾(油壓) ○ × × ◎
鋁及
鋁合金 重油 熔解 定(dìng)置 可傾(油壓) ◎ ◎ ◎ ○
保溫 定置 可傾(油壓) ◎ ◎ ◎ ○
燃氣 熔解 定置 可傾(油壓) ◎ ○ ○ ◎
保溫 定置 可(kě)傾(油壓) ◎ ○ ○ ◎
電阻(熱) 保溫 定置 △ ○ ○
◎:好 ○:良 △:稍微不良(liáng) ×:不良
(七)後言
石墨坩堝與坩堝爐是(shì)不能分離的一體。提高坩堝爐(lú)的工作效率,對石墨(mò)坩堝來說也(yě)就是使使用環境變得越來越殘酷。相反,由於石墨坩堝的品質改良及大型化(huà)坩堝的(de)開始,坩堝爐的性能、形態也隨之而變化。今後,吸收千變萬化的用戶需求,創造出石墨坩堝的新天地,還請廣大客戶和用戶多多支持和(hé)助言。
附記:
石墨坩堝規格
規格 上口外徑 外型(xíng)高度 底外徑 上(shàng)口壁厚(hòu) 底部厚
1# 70 78 46 9 12
2# 87 108 60 9 13
3# 102 120 71 10 13
4# 112 131 80 11 15
5# 121 141 83 11 15
6# 121 154 83 12 15
8# 137 169 94 13 17
10# 148 186 100 14 18
12# 156 192 107 14 19
16# 164 212 111 17 19
20# 183 232 120 18 22
25# 196 250 128 19 25
30# 208 269 146 19 25
40# 239 292 165 19 26
50# 257 314 179 21 29
60# 270 327 186 23 31
70# 280 360 190 25 33
80# 296 356 189 26 33
100# 321 379 213 29 36
120# 345 388 229 32 39
150# 362 429 251 32 40
200# 395 483 284 36 43
250# 430 557 285 40 45
300# 455 610 290 46 52
400# 526 661 318 47 53
500# 531 713 318 49 56
600# 580 610 380 45 55
750# 600 650 380 40 50
800# 610 700 400 50 60
1000# 610 780 400 55 65
1500# 720 790 450 60 70
2500# 875 1000 640 60 70