石墨坩堝，又稱熔銅包、熔銅等，是指以石墨、粘土、矽石和臘石為原料燒制而成的一類坩堝。石墨坩堝主要用來熔煉紫銅、黃銅、金、銀、鋅和鉛等有色金屬及其合金。
基本介紹
- 中文名：石墨坩堝
- 外文名：graphite crucible
- 主要原料：石墨、碳化矽等
- 類型：天然石墨質和人造石墨質兩類
- 特點：耐高溫、導熱性能強等
- 學科：冶金學
簡述,原料配比,類型,生產工藝,特點,養護與保存,
簡述
石墨坩堝以天然鱗片石墨為主體原料，以可塑性耐火粘土或炭質為粘結劑加工而成，具有耐高溫、導熱性能強、抗腐蝕性能好，使用壽命長等特點。在高溫使用過程中，熱膨脹係數小，對急冷、急熱具有一定抗應變性能。對酸性、鹼性溶液抗蝕性較強，具有優良的化學穩定性，在熔煉過程中不參與任何化學反應。石墨坩堝內壁平滑，被熔化的金屬液體不易滲漏和粘附在坩堝內壁，使金屬液體有良好的流動性和澆鑄性，適用於各種不同模具澆鑄成型。由於石墨坩堝具有以上優良特性，被廣泛用於合金工具鋼冶煉和有色金屬及其合金的冶煉。
原料配比
石墨是坩堝生產的主要原料，在配料中占45～55%，以結晶形的鱗片狀和針（塊）狀石墨為佳。我國生產石墨坩堝普遍採用鱗片狀中碳石墨，含碳量一般為85～93%。根據坩堝的性能用途、型號規格選擇石墨粒度。通常容積在100#以上的大型坩堝，採用32目以上的大鱗片石墨；容積在60#～80#的中型坩堝，採用80目鱗片石墨；容積在50#以下的小型坩堝，採用100目鱗片石墨；手工成型專用異形坩堝採用-100目細鱗片石墨。
耐火粘土主要起可塑成型無機粘結劑的作用。要求粘土成分純潔，可塑性強，理化性能穩定。並具有較高的耐火度和良好的熱效應。
由於坩堝熔煉的物質和使用條件的不同，在生產配料中，各種原料的配合比例不一。應根據坩堝的性能、用途和使用條件合理確定。
類型
石墨坩堝主要用於金屬材料的熔融，它分天然石墨質和人造石墨質兩類。
1)天然石墨質
它是以天然鱗片狀石墨為主要原材料，加入粘土及其它耐火質原料製成的，一般叫做粘土石墨坩堝，而把以瀝青為粘結劑的叫做炭素粘結劑型坩堝，單靠粘土的燒結力製成的叫徽粘土粘結劑型坩堝，前者在強度和抗熱衝擊性方面優越。它用於鋼鐵、銅、銅合金及其它有色金屬的熔解，其大小各式各樣，熔融容量從250g到500kg不等。
這類坩堝包括撇渣勺、蓋、接合環、坩堝支架和攪拌捧等附屬檔案。
2)人造石墨質
上述的天然石墨坩堝通常含有50%左右的粘土質礦物，而人造石墨坩堝的雜質（灰分）小於1%，用於精煉高純度金屬，還有經過特殊純化處理的高純石墨（灰分<20ppm）。人造石墨坩堝往往用於熔融少量的貴金屬和高純金屬或高熔點金屬和氧化物等。還可用作為鋼鐵中氣體分析用坩堝。
生產工藝
手塑成型用於特殊用途的異型坩堝，不能用旋塑和壓塑成型方法的情況下。有些特殊異型坩堝，可採用旋塑與手塑相結合的方法成型。
旋塑成型是以旋罐機帶動塑模運轉，利用內刀擠塑泥料完成坩堝塑型。
壓塑成型是套用油壓、水壓或氣壓等壓力設備為動能，以鋼模為塑具進行坩堝成型。它與旋塑成型法相比，具有工藝簡單、生產周期短、成品率與效率高、勞動強度低、成型水分少、坩堝收縮率和氣孔率低、產品質量和密度高等優點。
特點
國產石墨坩堝的生產技術水平已經達到甚至超過進口坩堝，優質的國產石墨坩堝具有以下特點：
1、石墨坩堝高的密度使得坩堝具備了最好的導熱性能，其導熱效果明顯優於其他進口坩堝；
2、石墨坩堝外表有特製的釉層和緻密的成型材料，大大提高了產品的耐腐蝕性能，延長其使用壽命；
養護與保存
石墨坩堝應注意防潮。石墨坩堝最怕受潮，受潮後對質量有很大影響，如果使用受潮的坩堝會出現破裂、爆片、掉幫和掉底等現象，造成熔化金屬的損失，甚至發生工傷事故。所以石墨坩堝在倉儲保管和使用過程中，必須注意防潮。
儲存石墨坩堝的庫房要乾燥通風，並將溫度保持在5℃~25℃之間，相對濕度為50～60%，切不可把坩堝放在磚土或水泥地面上儲存，以免受潮。散裝的石墨坩堝應放在木架上，以離地面25～30cm為宜；以木箱、柳條筐簍或草袋包裝的整裝件，貨垛下面須墊枕木，離地面不低於20cm，在枕木上鋪墊一層油氈更利於隔潮。碼放一段時期必須倒垛，把下層的倒在上層，最好是上下層相對地倒。倒垛時間間隔不可過長，一般兩個月倒垛一次，如果地面潮氣不大，可三個月倒垛一次。總之，勤倒垛才能收到好的防潮效果。
