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石墨坩埚破裂的原因及预防

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-12-09  来源:中国碳谷网  作者:中国碳谷网  浏览次数:290
核心提示:坩埚预热是延长坩埚使用寿命的方面之一,许多情况下,坩埚是在预热期间损坏的,这种损坏在熔化金属之前是不明显的。
   一、 常规操作

  1. 检验:使用前一定要检验坩埚,防止任何可能的损坏,确保坩埚的完好。使用中一定要随时检查坩埚,包括:石墨坩埚埚壁的磨损、损伤、确保坩埚不带病作业。

  2. 安装: A、安装前检查线圈泥浆填塞状况是否良好,形状近似圆形,如有必要修复并充分干燥。

  B、紧贴线圈泥浆填塞家一层光滑的平面介质,如云母或玻璃丝布,并保证叠加层方向相同。

  C、安装接地保护和布置地线。

  D、在炉子底部加入3~4英寸的垫料,并轻轻捣打,每层除掉气体且在作下一层前刮平捣打的垫料。

  3. 打制:清除金属飞溅物,避免使用时产生局部过热而损坏线圈。

  4. 注意:

  A、放在线圈中心,可能会产生过热点和裂纹。

  B、坩埚底部不能低于最低的线圈。

  C、检查坩埚高度和水平,如有必要必须进行调节。

  D、用木楔将坩埚固定在电炉线圈中心。

  E、在坩埚和炉壁之间加入干燥的振动背衬细粉,(必须是非烧结的)厚度为坩埚直径的十分之一。

  F、捣打到离坩埚顶部大约50~75MM时,应当使用可塑料密封坩埚顶部,并在可塑料上制作通风孔,帮助干燥。

  二、坩埚的使用

  1. 坩埚的预热

  A、 坩埚预热是延长坩埚使用寿命的方面之一,许多情况下,坩埚是在预热期间损坏的,这种损坏在熔化金属之前是不明显的。

  B、 当养护炉子内的耐火材料时,不要加热坩埚,否则温度的变化将会使粘结剂氧化。

  C、 对坩埚初次进行加热,每隔10分钟,增加20%功率,直到达到最理想的操作功率。

  2. 坩埚的加料

  A、 将大块金属锭垂直加入坩埚,保证金属锭和坩埚壁之间有适当的间隙。

  B、 不要将冷金属锭水平地楔入坩埚中,因为加热期间,金属的膨胀会引起坩埚破裂。

  C、再任何情况下都不得将金属锭扔进坩埚,因为这将会损坏边缘和坩埚壁。金属锭或者其它重金属块应当使用专用钳子小心的放入坩埚。

  D、 金属锭和大块废料加入前必须进行烘干,金属料应宽松的放入坩埚底部,最好先将小块料加入坩埚底部,为大的金属锭料铺垫。

  E、坩埚中留有一些液体金属,可加快将金属料熔化,避免将大块金属锭加入到少量液体金属中,这将会引起激冷或者金属凝固,促成坩埚马上破裂。

  F、 当炉子停电时,坩埚必须完全清空。否则由于膨胀率不同会造成金属料凝固在坩埚中,在下次加热时,导致坩埚破裂。

  G、 若加入的是液体金属,要避免夹得过满。一定要注意锭料不能扔进坩埚,因为金属锭锋利的边缘会损坏坩埚壁。

  2. 除渣、除气和精炼

  A、 添加剂对于熔化金属的作用

  1、 生成保护性覆盖层,避免氧化。

  2、 有助于去除气体和固体杂质。

  3、 调整合金化学成份,改善铸造性能和基本组织。

  4、 保证熔渣柔软、蓬松,而不坚硬、粘稠。

  B、 精炼除渣方法

  1、按制造商的说明,使用添加剂。只加入要求的最少量,完成除渣。为了延长坩埚的使用寿命,仅在浇铸前加入精炼剂,坩埚内至少应有1/3容量的熔化金属。

  2、 每天工作结束时,应清洁坩埚,清除粘渣。因为,未使用的清渣剂将会渗入熔渣,扩散进坩埚,增加精炼剂侵蚀的危险。

  3、 坩埚与精炼剂反应的速度是与温度成比例的,坩埚过热将会严重地缩短使用寿命。

  4、 流动性好的精炼剂将会穿过坩埚壁,在氧气和燃烧气体中,从外面攻击坩埚,气泡的釉面和较大的深坑是这种侵蚀的象征。

  5、 坩埚外面的精炼剂溢出或飞溅会产生同样的后果。

  C、 浇铸方法

  1、 一旦金属液达到所要求的铸造温度,并且按要求进行了除渣和除气,就应尽快地浇铸。

  2、 不建议金属液在坩埚中长时间保温,这会缩短坩埚的使用寿命和降低冶金质量。

  3、 让坩埚处于浇铸位置,继续加热,是不好的操作。这会导致吸气,金属烧损,坩埚壁腐蚀不均匀,提前损坏。

  4、 当从大的倾转坩埚炉倒出少量的金属时,在下一次浇注之间,坩埚应恢复至垂直的位置。

  5、 特别注意:当坩埚盛有熔化金属时,搬运坩埚的设备必须牢固而且一直适当的支撑坩埚底部。

  3、 熔渣的形成

  A、 熔渣产生于金属熔池,为了消除液体金属中的污染物、氧化物和夹杂物, 进行精炼处理,部分熔渣粘附在坩埚壁上。

  B、 刚刚形成时,熔渣是相当软的和容易去除的。当熔渣保留下来时,它们就变得极其坚硬和难以去除。

  C、 坩埚壁上多层的熔渣将会抑制坩埚的性能,而且是坩埚提前损坏的最常见原因之一。

  4、 清洁方法

  A、 正确的清除熔渣是非常重要的。

  B、 在首次加热后,当坩埚还热时,应当彻底刮掉熔渣。

  C、 随后,每天工作结束时,清洁坩埚。

 
关键词: 石墨坩埚 破裂
 
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