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1、日本金鵬石墨坩堝相關(guān)知識(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)(claybonded)和石墨-炭化硅材質(zhì)(carbonbonede)。人造石墨坩堝是以石墨電極素材加工而成?！ ∈?粘土材質(zhì)坩堝，是以天然鱗片石墨(crystalgraphite)和粘土(clay)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使用。 石墨-炭化硅材質(zhì)坩堝，是以天然鱗片石墨和炭化硅(silicon-carbide)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。在195
2、5年，日本坩堝株式會社首次在日本開發(fā)、生產(chǎn)了石墨-炭化硅材質(zhì)坩堝。該材質(zhì)坩堝、與石墨-粘土材質(zhì)比較，因具有優(yōu)良的耐久性，逐漸被其代替?，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，縮短了熔解時間； ?。?）耐熱沖擊性：耐熱沖擊性能強，對于急冷急熱，不易破裂； （3）高耐熱性：耐火度高，可耐1200～1600℃高溫； ?。?）抗浸蝕性：對
3、抗熔湯的侵蝕性強； （5）抗機械性沖擊：具有一定的抗機械性沖擊的強度（熔材的投入時等）； ?。?）抗氧化性：石墨在氧化氣霧中的高溫時容易氧化，因進(jìn)行了防止氧化處理，氧化消耗較少； ?。?）抗粘連性：因為石墨有不易與熔湯粘連的特性，熔湯的浸透和附粘少； ?。?）金屬污染非常少：因為沒有混入污染熔湯的不純物，金屬污染極少； （9）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 在日本，1950年公布的日本工業(yè)規(guī)格（JIS）中定義了有關(guān)坩堝的形狀、容量。這是對粘土-石墨坩堝的JIS規(guī)定
4、，對于石墨-炭化硅材質(zhì)的坩堝，也是參照該規(guī)定進(jìn)行制造生產(chǎn)的?！ ∮嘘P(guān)容量，用JIS中所規(guī)定的『番』（#）來表示，定義1番（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?！ ⌒螤罡鶕?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、長型：比標(biāo)準(zhǔn)型更為細(xì)長型，外口徑與高度的比例約為0.6～0.7比1。容量上有#15～#620?！ ?、碗型：外口徑比較大，口徑與高度的比例約為1：1。容
5、量有#250～#5200。最大的可一次熔解鋁合金約1.5噸?！ ?、帶嘴型：與長型坩堝接上出湯槽的形狀接近。容量有#50～#1800?！ ?、電爐型：圓筒形而且比較細(xì)長，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。也就是說要想改變合金的種類時，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，適合于單一合金的大量熔解，如果變換熔解合金種類時，如果不更換內(nèi)襯的耐火材料，會發(fā)生金屬污染。 以下講述占大多數(shù)使用石墨坩堝的銅合
6、金和鋁合金熔解用坩堝?！ ?）銅合金熔解用坩堝 對于銅和銅合金來說，重要的是迅速（快速）熔解。因銅在高溫中容易氧化，時間拖長，熔湯被氧化，會造成鑄件品質(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看，長型的吸熱性好，可以縮短熔解時間。但考慮到在從定置陸中用湯匙舀出熔湯作業(yè)時，口部較小，有一定深度的長形也不能說有利。于是，能滿足熔解時間、作業(yè)性這兩方面的標(biāo)準(zhǔn)型坩堝被廣泛的采用?！ 〗陙?，隨著鑄造工廠的環(huán)境設(shè)備不斷完善，機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
7、較大的銅合金鑄造工廠內(nèi)，可傾式坩堝爐的普及率較高?！ ‰姞t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。對于高頻感應(yīng)爐，一般使用#100～#1500左右的石墨坩堝較多，對于低頻感應(yīng)爐，使用#1000以上的大型坩堝。 對于銅合金用坩堝，在生產(chǎn)過程中也特別留意在1100℃～1250℃的高溫時熔湯的耐蝕性和在爐內(nèi)高溫霧團中的耐熱沖擊性?！ ?）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。 對于鋁合金的使用坩堝進(jìn)行熔解時，
8、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候補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)
