石墨坩堝

石墨坩堝，也稱熔銅鋼包、熔化銅等，指石墨、粘土、一種由硅石和蠟石制成的坩堝。石墨坩堝主要用于熔煉銅、黃銅、金、銀、有色金屬，如鋅鉛及其合金。

石墨坩堝具有良好的導(dǎo)熱性和耐高溫性在高溫使用過程中，熱膨脹系數(shù)小，不適合快速加熱、淬火有一定的抗應(yīng)變能力。它對酸和堿溶液有很強的耐腐蝕性和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。石墨坩堝由于其優(yōu)異的性能，在冶金中被廣泛應(yīng)用、鑄造、機械、化工等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用于合金工具鋼和有色金屬及其合金的冶煉。具有良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。石墨坩堝的主要原料是結(jié)晶天然石墨，保持了天然石墨原有的物理化學(xué)性質(zhì)。石墨對酸、堿性溶液具有很強的耐腐蝕性和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。

石墨坩堝以天然鱗片石墨為主要原料，以可塑耐火粘土或碳為結(jié)合劑制成，耐高溫、導(dǎo)熱性能強、耐腐蝕性好，使用壽命長。在高溫使用過程中，熱膨脹系數(shù)小，淬火困難、淬火有一定的抗應(yīng)變能力。對酸性、堿性溶液具有很強的耐腐蝕性和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，在熔化過程中不參與任何化學(xué)反應(yīng)。石墨坩堝內(nèi)壁光滑，熔融金屬液不易滲漏和粘附在坩堝內(nèi)壁上，具有良好的流動性和可澆性，適合在各種模具中澆注成型。由于石墨坩堝具有上述優(yōu)良特性，所以廣泛應(yīng)用于合金工具鋼和有色金屬及其合金的冶煉。

石墨坩堝的主要原料是石墨、碳化硅、硅石、耐火粘土、瀝青和焦油等。

石墨是生產(chǎn)坩堝的主要原料，占配料的45 ~ 55%，帶晶鱗針（塊）狀石墨為佳。我國石墨坩堝生產(chǎn)中廣泛使用鱗片狀碳石墨，含碳量一般為85 ~ 93%根據(jù)坩堝的性能和用途、型號規(guī)格中石墨粒度的選擇。通常音量是100#對于上述大坩堝，使用32目或更多目的大規(guī)模石墨；容積在60#～80#中型坩堝由80目片狀石墨制成；容積在50#以下小坩堝由100目片狀石墨制成；采用手工成型的特殊形狀坩堝-100目細(xì)鱗片石墨。

耐火粘土主要起塑性無機結(jié)合劑的作用。要求粘土成分純正，可塑性強，理化性質(zhì)穩(wěn)定。且耐火性高，熱效應(yīng)好。

由于坩堝熔煉中使用的物質(zhì)和條件不同，生產(chǎn)配料中各種原料的比例也不同。根據(jù)坩堝的性能、合理確定用途和使用條件。

石墨坩堝主要用于熔化金屬材料可分為天然石墨和人造石墨。

1)天然石墨質(zhì)

它是以天然鱗片石墨為主要原料，加入粘土等耐火原料制成的，一般稱為粘土石墨坩堝，而以瀝青為結(jié)合劑的碳結(jié)合劑坩堝則稱為徽粘土結(jié)合劑坩堝，僅依靠粘土的燒結(jié)力制成前者在強度和抗熱震性方面更優(yōu)越。它用于鋼鐵、銅、銅合金和其他有色金屬的熔化量大小不一，熔化量從250g到500kg不等。

這種坩堝包括撇渣勺、蓋、接合環(huán)、坩堝支架攪拌手柄等配件。

2)人造石墨質(zhì)

上述天然石墨坩堝通常含有50%關(guān)于人造石墨坩堝中的粘土礦物和雜質(zhì)（灰分）小于1%，用于精煉高純度金屬，以及經(jīng)過特殊提純處理的高純度石墨（灰分20ppm）人造石墨坩堝通常用于熔化少量貴金屬和高純度金屬或高熔點金屬和氧化物。它也可以用作鋼中氣體分析的坩堝。

石墨坩堝的制造工藝可分為手工成型、有三種旋轉(zhuǎn)成型和壓縮成型。坩堝的質(zhì)量與工藝成型方法有重要關(guān)系。成型方法決定了坩堝坯料的結(jié)構(gòu)、密度、孔隙率和機械強度。

特殊用途的手工成型異形坩堝無法通過旋轉(zhuǎn)成型或壓縮成型來成型。一些特殊形狀的坩堝可以通過旋轉(zhuǎn)成型和手工成型相結(jié)合來形成。

旋轉(zhuǎn)塑料成型是利用旋轉(zhuǎn)制罐機帶動塑料模具運轉(zhuǎn)，利用內(nèi)刀擠壓泥料完成坩堝成型。

壓縮成型是油壓的應(yīng)用、水壓或氣壓等壓力設(shè)備作為動能，鋼模作為坩堝成型的塑料工具。與滾塑法相比，具有工藝簡單的優(yōu)點、生產(chǎn)周期短、成品率與效率高、勞動強度低、成型水分少、坩堝收縮率和孔隙率低、高產(chǎn)品質(zhì)量和密度。

國產(chǎn)石墨坩堝的生產(chǎn)技術(shù)水平已經(jīng)達到甚至超過進口坩堝高質(zhì)量的家用坩堝具有以下特點：

石墨坩堝的高密度使坩堝具有最好的導(dǎo)熱性能，其導(dǎo)熱性能明顯優(yōu)于其他進口坩堝；

石墨坩堝具有特殊的釉層和致密的成型材料，大大提高了產(chǎn)品的耐腐蝕性，延長了使用壽命；

石墨坩堝中的所有石墨成分均由天然石墨制成，具有良好的導(dǎo)熱性。石墨坩堝加熱后不要立即放在冰冷的金屬臺上，以免因冷卻過快而開裂。

熔融鋁隔熱坩堝具有良好的導(dǎo)熱性(相當(dāng)于復(fù)合鐵坩堝)使用周期長(三個月左右)節(jié)約能源(約1/3)價格低廉(比進口坩堝低60%以上)操作簡單(勿需作刷涂處理)因其鋁液或壓鑄不增鐵的優(yōu)點，是國內(nèi)替代進口鋁熔煉坩堝的新一代高效節(jié)能石墨坩堝。

坩堝最適合熔化各種少量的合金。如果你想改變合金的種類，你只需要交換石墨坩堝。其他熔煉方法，如反射爐和無坩堝感應(yīng)爐，適用于熔煉大量的單一合金如果改變?nèi)廴诤辖鸬念愋停绻桓鼡Q襯里的耐火材料，將會出現(xiàn)金屬污染。