Графитовый тигель для плавки металлов, для индукционных печей

Графитовый тигель

Тигель — это жаростойкая емкость, которая предназначена для плавления металлов. В тигелях, в составе которых находится графит, делают плавку сталей или меди и сплавов на ее основании. Получение расплава металла делают в тигельных печах.

Этот способ плавления ограниченный объемом получения расплава. Графитовый тигель применяется в лабораториях, на заводах для получения редких сплавов или для получения отливок из меди, драгметаллов, а еще в домашних мастерских.

Характерности графитового тигеля

Графитовые тигели для плавки цветных металлов имеют достаточно очень большой срок службы. Отлично сопротивляются окислению, термическому и механическому действию расплава. Применяются как правило тигели в паре с индукционными нагревательными печами.

Индукционная печь с графитовым тигелем

Графиту, как у материалу, характерны эти свойства как:

термическая устойчивость;
огнеупорность;
большая проводимость тепла;
увеличение характеристик прочности при нагреве;
небольшой удельный вес;
небольшая пористость;
предупреждение окисления;
устойчивость к:
- разъеданию;
- прилипанию;
- пригару.

Графитовые тигели делаются не из чистого графита. Для формирования смеси в графит добавляют жаростойкую глину (шамотную, глинозем), кварцевый песок. Часть глины может быть заменена на каолин. Качественно сделанные емкости без труда переносят большое число плавок.

Для плавки сталей состав шихтовой смеси выбирается под требования чистоты и параметров стали.

Материалы шихты, %	Графит	Глинозем	Каолин	Шамот
Вид сплавов	Графит	Глинозем	Каолин	Шамот
Сталь исключительной прочности	54	35	—	10
Сталь средней твердости	40	38	—	22
Бритвенная сталь	12	40	40	8
Качественно сделанная сталь (чистая)	3	87	10	—
Медь	8	67	—	25
Латунь, бронза	12	50	13	25
Чугун серый	53	43	—	4
Чугун модифицированный	50	40	—	10

Для плавки меди и чугуна Блейнингер предложил следующие пропорции тигельных шихт.

Материалы шихты, %	Сплавы меди				Чугуны
A	B	C	D	E	F
Графит	48	57,5	55	50	58	55
Глина	32	25,5	35	40	35	30
Каолин	6	10,5	5	—	—	7
Кварцевый песок	—	—	—	5	7	8
Шамот	14	—	5	5	—	—
Кремниевый песок	—	6,5	—	—	—	—

Сталь 40Х характеристики, твердость, применение

Важным производственным критерием считается отпускная цена готовой продукции при заданных характеристиках. По этому для производства тигелей применяется разные варианты графита.

Зернистый графит не применяется. Применяется пластинчатый или измельченный в очень маленькую фракцию. Крупнопластинчатый графит обладает огнеустойчивостью, термической устойчивостью и имеет большую плотность. Мелкопластинчатый графит (аморфный) менее стоек и кол-во плавок в нем намного меньше. Характеристики прочности тигелей зависит от зольности графита.

Графитовые тигели для сталей

Тигели для сталей делаются из высоко концентрированного графита, содержание которого может достигать 90%. Но наличие окислов железа должно быть сведено до минимума. При плавке меди графит частично заменяют ретортным графитом или древесным углём.

В наши дни большое применение находят следующие марки графитов:

ЭГ2 – электрографит;
ГМ – графит мелкозернистый;
МПГ – графит изостатический.

Электрографит ЭГ2 выделяется от графита, из которого делаются электроды, меньшей пористостью. Эта марка рекомендована при повторной плавке либо для расплава с удалением шлака.

Мелкозернистый графит ГМ рекомендуют для плавки чистых металлов. Стоек к обгоранию.

Изостатические графиты МПГ имеют замечательные характеристики, а поэтому большую цену.

Изготовление тигеля собственными руками

Изготовление тигеля не тяжелое занятие. Чтобы его сделать собственными руками на основе мартеля потребуется:

измельченный графит;
целый графит;
трубка графитовая;
мартель шамотный;
магнезит;
фетр.

Взять плотную бумагу. Из нее свернуть два цилиндра разнообразного диаметра. Внешний цилиндр пустотелый и большего размера, а внутренний закрытый с двоих сторон и меньше по размерам.
Мартель и другие элементы перемешать в индивидуальной емкости. Дальше перемешать с жидким стеклом до получения равномерной массы, консистенция которой сравнима с песочным тестом.
Часть получившейся массы делится на ровной и ровной поверхности. После на нее установить бумажные цилиндры один в другой для получения формы тигеля. Расстояние между бумажными цилиндрами – толщина стенок тигеля.
Оставшейся массой заполняется приготовленная форма.
После формирования убираются бумажные детали формы и заготовку нужно чуть-чуть высушить при температуре 20 градусов.
После тигель помещается в индукционную печь для того, чтобы из смеси выгнать оставшуюся влагу. Прогревать следует при низких температурах, чтобы форма не лопнула. Процесс занимает большое время.
После сушки тигель обжигается при температуре не больше 600 °С.
Качество тигеля исследуется простукиванием, как хрустальный бокал.

Лазерная сварка алюминия технология, условия, способы, оборудование

Остальные виды тигелей

Тигели делаются не только на основе графита, но и из чугуна и керамики. Чугунные емкости применяются весьма нечасто из-за: быстрого окисления железа, вступления его в хим. реакцию с расплавом, большой реактивности, невысокой термической устойчивости и огнеустойчивости. Благодаря чему чугунные модели имеют низкую цену.

Тигели из керамики различных форм

В тигелях из керамики не происходит никаких реакций и изменений. По этому их применяют для плавки хромовых, кобальтовых сплавов и неблагородных металлов.