石墨坩堝的優(yōu)勢(shì)

石墨坩堝的優(yōu)勢(shì)
石墨制品有限公司生產(chǎn)的石墨坩堝具有耐高溫、耐熱沖擊性、耐腐蝕、抗氧化、金屬污染少、等優(yōu)勢(shì)。深受新老用戶的好評(píng)。下面簡(jiǎn)單介紹一下石墨坩堝。

(一)石墨坩堝的材質(zhì)種類
　　石墨坩堝的材質(zhì)大體可分為人造石墨、石墨-粘土材質(zhì)和石墨-炭化硅材質(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(zhì)坩堝，是以天然鱗片石墨和粘土為主要成分?，F(xiàn)在僅在鑄鐵、鑄鋼高溫熔解和貴金屬等少量熔解時(shí)使用。
　　石墨-炭化硅材質(zhì)坩堝，是以天然鱗片石墨和炭化硅為主要成分。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(zhì)的坩堝?，F(xiàn)在石墨-炭化硅材質(zhì)坩堝的需求量已占整體的97%左右。
(二)石墨坩堝的特性
　　石墨坩堝在原材料、制造等方面都采取了盡可能的手段，來(lái)滿足在殘酷條件下的使用。
　　主要特性列舉如下：
　?。?）高熱傳導(dǎo)性：因使用了熱傳導(dǎo)性較高的石墨等原材料，縮短了熔解時(shí)間；
　　（2）耐熱沖擊性：耐熱沖擊性能強(qiáng)，對(duì)于急冷急熱，不易破裂；
　?。?）高耐熱性：耐火度高，可耐1200～1600℃高溫；
　?。?）抗浸蝕性：對(duì)抗熔湯的侵蝕性強(qiáng)；
　　（5）抗機(jī)械性沖擊：具有一定的抗機(jī)械性沖擊的強(qiáng)度（熔材的投入時(shí)等）；
　?。?）抗氧化性：石墨在氧化氣霧中的高溫時(shí)容易氧化，因進(jìn)行了防止氧化處理，氧化消耗較少；
　?。?）抗粘連性：因?yàn)槭胁灰着c熔湯粘連的特性，熔湯的浸透和附粘少；
　?。?）金屬污染非常少：因?yàn)闆](méi)有混入污染熔湯的不純物，金屬污染極少；
　?。?）耐集渣劑(除渣劑)影響：有良好的耐集渣劑(除渣劑)影響性能。
(三)石墨坩堝形狀及容量
　　有關(guān)容量，定義（1#）相當(dāng)于熔解1KG黃銅的容量。由此可推算#300的石墨坩堝熔銅約為300KG。按鋁合金的比重差換算，同等石墨坩堝熔鋁約為100KG。
　　形狀根據(jù)用途，大致可分為：
　　1、標(biāo)準(zhǔn)型：外口徑與高度之比約為0.7～0.8比1。容量有#8～#4500。
　　2、長(zhǎng)型：比標(biāo)準(zhǔn)型更為細(xì)長(zhǎng)型，外口徑與高度的比例約為0.6～0.7比1。容量上有#15～#620。
　　3、碗型：外口徑比較大，口徑與高度的比例約為1：1。容量有#250～#5200。最大的可一次熔解鋁合金約1.5噸。
　　4、帶嘴型：與長(zhǎng)型坩堝接上出湯槽的形狀接近。容量有#50～#1800。
　　5、電爐型：圓筒形而且比較細(xì)長(zhǎng)，外口徑與高度的比例約為0.6：1。容量有#60～#5000。
(四)石墨坩堝的用途
　　使用坩堝，最適合多種類少數(shù)量的合金熔解。也就是說(shuō)要想改變合金的種類時(shí)，只需要交換石墨坩堝即可。其他的熔解方法像反射爐和非坩堝式感應(yīng)爐進(jìn)行熔解時(shí)，適合于單一合金的大量熔解，如果變換熔解合金種類時(shí)，如果不更換內(nèi)襯的耐火材料，會(huì)發(fā)生金屬污染。
　　以下講述占大多數(shù)使用石墨坩堝的銅合金和鋁合金熔解用坩堝。
　　1）銅合金熔解用坩堝
　　對(duì)于銅和銅合金來(lái)說(shuō)，重要的是迅速（快速）熔解。因銅在高溫中容易氧化，時(shí)間拖長(zhǎng)，熔湯被氧化，會(huì)造成鑄件品質(zhì)不良原因的發(fā)生。當(dāng)然坩堝爐的燃燒氣霧的調(diào)整也是重要的，從石墨坩堝的形狀來(lái)看，長(zhǎng)型的吸熱性好，可以縮短熔解時(shí)間。但考慮到在從定置陸中用湯匙舀出熔湯作業(yè)時(shí)，口部較小，有一定深度的長(zhǎng)形也不能說(shuō)有利。于是，能滿足熔解時(shí)間、作業(yè)性這兩方面的標(biāo)準(zhǔn)型坩堝被廣泛的采用。
　　近年來(lái)，隨著鑄造工廠的環(huán)境設(shè)備不斷完善，機(jī)械化程度的不斷提高，油壓可傾式坩堝爐也漸漸地被采用。特別是在高溫熔解和比重較大的銅合金鑄造工廠內(nèi)，可傾式坩堝爐的普及率較高。
　　電爐型坩堝，在高（中）頻感應(yīng)爐、低頻感應(yīng)爐中被使用，在爐內(nèi)壁與坩堝之間充填干式耐火材料。對(duì)于高頻感應(yīng)爐，一般使用#100～#1500左右的石墨坩堝較多，對(duì)于低頻感應(yīng)爐，使用#1000以上的大型坩堝。
　　對(duì)于銅合金用坩堝，在生產(chǎn)過(guò)程中也特別留意在1100℃～1250℃的高溫時(shí)熔湯的耐蝕性和在爐內(nèi)高溫霧團(tuán)中的耐熱沖擊性。
　　2）輕金屬合金熔解用坩堝
　　在輕金屬的熔解中，占有相同高的比例是鋁合金壓鑄及鋁合金鑄件的熔解，一部分是鋅合金的熔解。
　　對(duì)于鋁合金的使用坩堝進(jìn)行熔解時(shí)，有投入冷材，一次全部將熔湯使用完的單爐熔解方式，也有一邊舀出熔湯，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候補(bǔ)填冷材的熔解兼保溫方式、還有接受在集中熔解爐熔解后的熔湯，只進(jìn)行保溫等各種方式。單爐熔解和熔解兼保溫方式，適用于鋁合金鑄件。鋁合金鑄件因討嫌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，因此使用口部較大的標(biāo)準(zhǔn)型坩堝或碗型坩堝。對(duì)于接受熔湯進(jìn)行保溫方式，一般在壓鑄中比較多見(jiàn)，因使用比較大的給湯勺，所以使用大型碗狀坩堝多。
　　可傾式坩堝爐，一般在集中熔解中使用。此外對(duì)于切屑廢料的回收熔解，也比較多地使用#3300石墨坩堝。
　　以前，壓鑄用鋁合金熔解大部分都使用鑄鐵鍋，因壓鑄的鑄件的80%以上都是有高度品質(zhì)要求的汽車(chē)零配件，所以漸漸地被石墨坩堝所代替。鐵成分在鋁合金中容易熔解，回爐料經(jīng)反復(fù)熔解使用，鐵成分被積累，會(huì)給鑄件的品質(zhì)帶來(lái)影響。因此對(duì)金屬?zèng)]有污染的石墨坩堝被廣泛的采用。同時(shí)，石墨坩堝的耐久性也有顯著提高，適應(yīng)滿足用戶的要求，對(duì)大型坩堝的開(kāi)發(fā)也得到了進(jìn)展，從而促進(jìn)了石墨坩堝市場(chǎng)需要的增大。
　　鋁合金因在700℃～750℃比較低的溫度進(jìn)行熔解，也是石墨容易氧化的溫度領(lǐng)域，所以特別將重點(diǎn)防在抗氧化性方面進(jìn)行配料、生產(chǎn)的。同時(shí)，也注意到使用含有氟化物等的除渣劑帶來(lái)的影響。
（五）石墨坩堝的使用方法
　 1.熔解材料的投入方法
　　材料應(yīng)在坩堝內(nèi)縱向排列裝入。鋁錠歪斜與坩堝側(cè)壁接觸，因熱膨脹，坩堝有發(fā)生被擠破裂的可能性。
熔湯在舀出后，請(qǐng)注意不應(yīng)留殘湯。被凝固的殘湯在下次的熔解時(shí)由于急速熱膨脹是造成坩堝破裂的原因。
對(duì)于坩堝內(nèi)的燃燒，一定要注意爐內(nèi)設(shè)計(jì)及調(diào)整燃燒器使其在坩臺(tái)和坩堝下方進(jìn)行完全燃燒。如圖所示，按①～④的順序材質(zhì)變紅是理想的。加熱時(shí)，應(yīng)注意不要在過(guò)氧化狀態(tài)中進(jìn)行，盡可能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行急速升溫。
還有，除渣劑給石墨坩堝帶來(lái)不良影響，也有必要應(yīng)注意使用量不易過(guò)多。
（六）坩堝爐的種類及特征
　　坩堝爐的種類及特性詳見(jiàn)下表：
金屬
區(qū)分 燃料區(qū)分 熔解?
保溫區(qū)分 定置、可傾區(qū)分 燃費(fèi) 設(shè)備費(fèi)用 作業(yè)性
定置 可傾
鑄鐵 焦碳 熔解 定置 可傾(手動(dòng)) △ ◎ ◎ ×
重油 熔解 定置 可傾(手動(dòng)) ○ ○ ○ ○
感應(yīng) 熔解 可傾(油壓) ○ × × ◎
銅及
銅合金 焦碳 熔解 定置 可傾(手動(dòng)) △ ◎ ◎ ×
重油 熔解 定置 可傾(油壓) ◎ ◎ ◎ ○
燃?xì)?熔解 定置 可傾(油壓) ◎ ○ ○ ◎
感應(yīng) 熔解 可傾(油壓) ○ × × ◎
鋁及
鋁合金 重油 熔解 定置 可傾(油壓) ◎ ◎ ◎ ○
保溫 定置 可傾(油壓) ◎ ◎ ◎ ○
燃?xì)?熔解 定置 可傾(油壓) ◎ ○ ○ ◎
保溫 定置 可傾(油壓) ◎ ○ ○ ◎
電阻(熱) 保溫 定置 △ ○ ○

◎：好　　　　○：良　　　　 △：稍微不良 　　　　×：不良
（七）后言
　　石墨坩堝與坩堝爐是不能分離的一體。提高坩堝爐的工作效率，對(duì)石墨坩堝來(lái)說(shuō)也就是使使用環(huán)境變得越來(lái)越殘酷。相反，由于石墨坩堝的品質(zhì)改良及大型化坩堝的開(kāi)始，坩堝爐的性能、形態(tài)也隨之而變化。今后，吸收千變?nèi)f化的用戶需求，創(chuàng)造出石墨坩堝的新天地，還請(qǐng)廣大客戶和用戶多多支持和助言。
附記：
石墨坩堝規(guī)格
規(guī)格 上口外徑 外型高度 底外徑 上口壁厚 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