日本金鵬石墨坩堝相關(guān)知識(shí)（一）石墨坩堝的材料種類石墨坩堝的材料大致可分為人造石墨、石墨-粘土材料（）和石墨-碳化硅材料（）。 人造石墨坩堝是由石墨電極材料制成的。 石墨粘土坩堝是以天然鱗片石墨（）和粘土（粘土）為主要成分制成的。 目前僅用于鑄鐵、鑄鋼和少量貴金屬的高溫熔煉。 石墨-碳化硅坩堝是以天然鱗片石墨和碳化硅（-）為主要成分制成的。 這種材料制成的坩堝大部分用于銅合金、鋁合金等有色金屬的熔煉。 1955年，日本坩堝株式會(huì)社在日本首次開發(fā)生產(chǎn)石墨-碳化硅坩堝。 由于與石墨粘土材料相比具有優(yōu)異的耐用性，由這種材料制成的坩堝正在逐漸被取代。 目前石墨-碳化硅坩堝的需求量約占總量的97%。 （二）石墨坩堝的特點(diǎn)石墨坩堝在原材料和制造上都采取了一切可能的手段，以滿足殘酷條件下的使用要求。 主要特點(diǎn)如下： （1）導(dǎo)熱系數(shù)高：由于采用石墨等導(dǎo)熱系數(shù)高的原材料，縮短了熔化時(shí)間； (2)抗熱震性：抗熱震性強(qiáng)，快速冷卻和快速加熱時(shí)不易破裂。 ; (3)耐熱性高：耐火度高，可耐1200℃～1600℃高溫； (4)耐腐蝕性：抗熔湯侵蝕能力強(qiáng)； （5）耐機(jī)械沖擊性：具有一定的機(jī)械抗沖擊強(qiáng)度（放入熔融物料時(shí)等）； (6)抗氧化性：石墨在氧化性氣霧中高溫下很容易被氧化。 由于經(jīng)過防氧化處理，氧化消耗較少； (7)抗粘附性：由于石墨具有不易粘附熔液的性質(zhì)，因此熔液的滲透性和粘附性較??； (8)金屬污染極少：由于沒有污染熔液的雜質(zhì)，所以金屬污染極少； （9）抗集渣劑（除渣劑）的效果：好的除渣劑（除渣劑）影響性能。

(3)石墨坩堝的形狀和容量在日本，坩堝的形狀和容量在1950年出版的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)中定義。這就是粘土石墨坩堝的JIS規(guī)定。 由石墨-碳化硅制成的坩堝也是按照這些規(guī)定制造的。 容量以JIS中規(guī)定的“數(shù)”(#)表示，1個(gè)數(shù)(1#)定義為熔化1KG黃銅的容量。 由此可以推斷，#300石墨坩堝的銅液約為。 根據(jù)鋁合金的比重差異換算，同一石墨坩堝中熔煉的鋁約為。 形狀大致可分為： 1、標(biāo)準(zhǔn)型：外徑與高度之比約為0.7～0.8：1。 容量范圍從#8 到#4500。 2、加長(zhǎng)型：比標(biāo)準(zhǔn)型更細(xì)長(zhǎng)，外徑與高度之比約為0.6至0.7比1。容量范圍從#15至#620。 3、碗型：外徑較大，直徑與高度之比約為1：1。 容量范圍從#250 到#5200。 最大的一次可熔化約1.5噸鋁合金。 4、壺嘴式：類似長(zhǎng)坩堝與湯槽相連的形狀。 容量范圍從#50到#1800。 5、電爐型式：圓柱形，比較細(xì)長(zhǎng)。 外徑與高度之比約為0.6：1。 容量范圍從#60 到#5000。 (4)石墨坩堝的用途 該坩堝最適合小批量熔煉多種合金。 也就是說，如果想要改變合金的種類，只需要更換石墨坩堝即可。 其他熔煉方法，如反射爐和無(wú)坩堝感應(yīng)爐，適合單一合金的大規(guī)模熔煉。 如果改變?nèi)刍辖鸬念愋停绻桓鼡Q耐火爐襯，就會(huì)發(fā)生金屬污染。

下面介紹銅合金和鋁合金熔煉坩堝，它們占所用石墨坩堝的大部分。 1）銅合金熔化用坩堝對(duì)于銅及銅合金來說，快速（快速）熔化很重要。 由于銅在高溫下容易氧化，如果時(shí)間延長(zhǎng)，熔湯就會(huì)氧化，導(dǎo)致鑄件質(zhì)量差。 當(dāng)然，坩堝爐燃燒霧的調(diào)節(jié)也很重要。 從石墨坩堝的形狀來看，長(zhǎng)型吸熱性好，可以縮短熔化時(shí)間。 然而，考慮到嘴部較小且具有一定深度的細(xì)長(zhǎng)形狀，當(dāng)用勺子從固定地舀出熔化的湯時(shí)并不有利。 因此，能夠同時(shí)滿足熔化時(shí)間和可加工性的標(biāo)準(zhǔn)坩堝被廣泛使用。 近年來，隨著鑄造廠環(huán)保設(shè)備的不斷完善和機(jī)械化程度的不斷提高，液壓傾斜式坩堝爐已逐漸被采用。 尤其是在熔煉溫度高、比重大的銅合金鑄造廠，可傾式坩堝爐的普及率很高。 電爐型坩堝用于高（中）頻感應(yīng)爐和低頻感應(yīng)爐。 爐內(nèi)壁與坩堝之間填充干式耐火材料。 對(duì)于高頻感應(yīng)??爐，一般采用#100～#1500左右的石墨坩堝。 低頻感應(yīng)爐則采用#1000以上的大坩堝。 對(duì)于銅合金坩堝，特別關(guān)注1100～1250℃高溫下熔液的耐腐蝕性和爐內(nèi)高溫霧中的耐熱震性。 2) 用于熔化輕金屬合金的坩堝。 在輕金屬的熔煉中，同樣高比例的是鋁合金壓鑄件和鋁合金鑄件的熔煉，還有一部分是鋅合金的熔煉。

使用坩堝熔煉鋁合金時(shí)，有一種單爐熔煉法，即放入冷料，熔液一次性用完。 還有一種熔化保溫方法，將熔化的液體舀出，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候補(bǔ)充冷料。 有多種方法，例如接收集中熔爐中熔化后的熔液并僅保溫。 單爐熔煉和熔煉兼保溫法，適用于鋁合金鑄件。 鋁合金鑄件討厭H2的吸收和氧化物的混合，所以需要一個(gè)比較大的勺子來安靜地舀出熔化的液體。 因此，采用標(biāo)準(zhǔn)坩堝或口較大的碗型坩堝。 接受熔湯保溫的方法一般在壓鑄中比較常見。 由于使用較大的喂食勺，因此通常使用大碗形坩堝。 可傾式坩堝爐一般用于集中熔煉。 此外，#3300石墨坩堝還廣泛用于切屑廢料的回收和熔化。 過去，大多數(shù)壓鑄用鋁合金都是使用鑄鐵鍋熔化的。 由于80%以上的壓鑄件是質(zhì)量要求較高的汽車零部件，因此已逐漸被石墨坩堝所取代。 鐵成分很容易熔化在鋁合金中。 回收料經(jīng)過反復(fù)熔煉和使用后，鐵成分會(huì)積累，影響鑄件質(zhì)量。 因此，不污染金屬的石墨坩堝被廣泛使用。 同時(shí)，石墨坩堝的耐用性也得到了顯著提高，以滿足用戶要求，大型坩堝的開發(fā)也取得了進(jìn)展，從而推動(dòng)了石墨坩堝市場(chǎng)需求的增加。 鋁合金的熔化溫度相對(duì)較低，為700～750℃，這也是石墨容易氧化的溫度范圍，因此在配方和生產(chǎn)中特別注重抗氧化性。

同時(shí)，使用含氟化物等除渣劑的影響也已被注意到。 （5）石墨坩堝的使用方法 每一個(gè)石墨坩堝的產(chǎn)生都流淌著人類靈魂的精神，應(yīng)該帶著愛心正確使用。 由于使用方法不同，有的壽命長(zhǎng)，有的壽命短。 也可以說石墨坩堝是有生命的。 1）坩堝的正確定位方法 2）熔化材料的投入方法 材料應(yīng)如圖所示垂直排列在坩堝內(nèi)。 鋁錠傾斜并接觸坩堝的側(cè)壁。 由于熱膨脹，坩堝可能會(huì)受到擠壓而破裂。 舀出融化的湯后，注意不要留下殘湯。 凝固的殘湯會(huì)在下次熔化時(shí)因快速熱膨脹而導(dǎo)致坩堝破裂。 在坩堝內(nèi)燃燒，必須注意爐子的設(shè)計(jì)，調(diào)整燃燒器，讓坩堝和坩堝下完全燃燒。 如圖所示，材質(zhì)按照～的順序變紅是最理想的。 加熱時(shí)應(yīng)注意不要在過氧化狀態(tài)下進(jìn)行，并應(yīng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)迅速升溫。 另外，除渣劑對(duì)石墨坩堝有不良影響，所以要注意不要使用過多。 (6)坩堝爐的類型及特點(diǎn)。 坩堝爐的類型及特點(diǎn)詳細(xì)見下表： 金屬分類 燃料分類 熔化保溫分類 固定位置、可傾斜分類 設(shè)備成本 操作固定位置 鑄鐵焦熔化 固定位置 傾斜（手動(dòng)） 重油熔化 固定位置 可傾斜（手動(dòng)）感應(yīng)熔煉 可傾斜（油壓） 銅合金焦炭熔煉 固定可傾斜（手動(dòng)） 重油熔煉 固定可傾斜（油壓） 氣熔 固定可傾斜（油壓） 感應(yīng)熔煉 可傾斜（液壓） 鋁合金重油熔煉 固定可傾斜（油壓）隔熱固定傾斜（油壓） 氣熔固定傾斜（油壓） 隔熱固定傾斜（油壓） 電阻（熱） 隔熱固定：稍有缺陷：差