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詳細(xì)介紹
熔鋁坩堝的選用及處理， 1噸化鋁坩堝||1噸化鋁坩堝價(jià)格
前言
鋁和鋁合金熔煉爐按加熱方式分為火焰爐、電阻爐和感應(yīng)爐[1].按使用型式可分為反射爐、豎爐和坩堝爐三種，其中坩堝爐應(yīng)用比較廣泛，因?yàn)樗O(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，操作技術(shù)容易掌握，很適合中小型企業(yè)的使用。
坩堝爐分為焦炭坩堝爐，燃油和燃?xì)廑釄鍫t。坩堝爐中坩堝的選用直接影響鋁合金熔體的質(zhì)量及生產(chǎn)率。1噸化鋁坩堝||1噸化鋁坩堝價(jià)格，因此本文著重介紹坩堝的選用原則和處理方法。
2 坩堝的分類(lèi)和要求
2.1坩堝的分類(lèi)
熔煉鋁合金常用的坩堝有鑄鐵坩堝（常用RTSi -5.5、RQTSi-5.5牌號(hào)的耐熱鑄制造）、鋼制坩堝（鑄鋼坩堝和鋼板焊制的坩堝）、石墨坩堝（２０～６０％石墨和耐火粘土、耐火熟料等材料制成）、耐火粘土坩堝、不銹鋼坩堝（2Cr25Ni20Si12）以及SiC坩堝（由SiC、金屬硅、焦油或?yàn)r清等原料靜壓成形）。
2.2 坩堝材料要求
坩堝材料要求應(yīng)滿足下列要求：
①耐火度高；。
②有足夠的強(qiáng)度；
③與所熔金屬不起化學(xué)反應(yīng)；
④有良好的導(dǎo)熱性；
⑤高溫下化學(xué)穩(wěn)定性好；
⑥膨脹系數(shù)?。荒艹惺軠囟燃眲∽兓恢轮磷冃魏推屏?；
⑦致密性好。
３坩堝的選用
熔煉鋁合金常用電阻坩堝爐，所用的坩堝為鑄鐵坩堝，也可用鑄鋼及鋼板焊制的坩堝和石墨坩堝。，SiC坩堝雖然價(jià)格較貴，但是使用壽命長(zhǎng)，因此近年來(lái)其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
在鋁合金中鐵是有害雜質(zhì)，通常來(lái)自爐料、坩堝及熔煉工具，它熔于鋁熔體中，影響了熔體質(zhì)量。在熔煉過(guò)程中，鐵質(zhì)坩堝及工具中的鐵元素會(huì)不斷溶入鋁熔體中、污染鋁熔體。因此，坩堝的選用及處理十分重要。
3.1坩堝的選用原則
①熔煉普通鋁合金，可選用經(jīng)過(guò)處理的鐵質(zhì)坩堝及工具。 ②熔煉高強(qiáng)鋁合金或熔點(diǎn)較高的鋁合金，則選用石墨質(zhì)坩堝和工具。 ③當(dāng)熔煉爐料量不太大，坩堝不需吊起澆注時(shí)，常選用石墨坩堝。
3.2坩堝的選用實(shí)例
3.2.1熔煉鋁一硅類(lèi)合金
鐵對(duì)A1-Si類(lèi)合金危害很大。因鐵在A1-Si系合金中通常形成粗大針狀的硬脆β相化合物（A19Fe2Si2）,它能穿過(guò)α（Al）晶粒，*地削弱了基體強(qiáng)度，損害了合金的機(jī)械性能（尤其是塑性）。，此外，β相化合物的電極電位高，與α相間的電位差大，易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，因而鐵的溶入也降低了合金的耐蝕性。因此熔煉Ａl-Si類(lèi)合金時(shí)選用石墨質(zhì)坩堝或SiC坩堝。
3.2.2 熔煉鋁－銅類(lèi)合金
這類(lèi)合金對(duì)鐵特別敏感。且合金的熔點(diǎn)較高，故不用鐵質(zhì)坩堝而用石墨坩堝。
3.2.3 熔煉鋁－鎂類(lèi)合金
硅、鐵對(duì)這類(lèi)合金的機(jī)械性能影響較大，如用石墨質(zhì)坩堝或粘土坩堝時(shí)，其中的SiＯ２與合金液將會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：３SiＯ２＋４Ａl３Ｓi+2Al2O3 （1）
SiＯ２+2Mg→Si+2MgO （2） 反應(yīng)中得到硅元素隨后進(jìn)入熔液，大大提高了合金液中的硅含量，而這類(lèi)合金中的硅含量上限為0.3%，故熔煉Ａl-Mg類(lèi)合金只能采用鑄鐵或鑄鋼坩堝。但坩堝在使用前必須經(jīng)過(guò)必要的處理。。
3.2.4 熔煉鋁－鋅類(lèi)合金
對(duì)這類(lèi)合金進(jìn)行熔煉，可用經(jīng)過(guò)處理的鐵質(zhì)坩堝，也可用石墨坩堝，視工藝要求而定。
４ 鐵質(zhì)坩堝的處理
處理鐵質(zhì)坩堝的目的有兩個(gè)：其一是防止鐵溶入鋁熔體中，污染鋁熔體；其二是提高鐵質(zhì)坩堝的使用壽命。 在鋁合金熔煉生產(chǎn)中，對(duì)鐵質(zhì)坩堝和工具進(jìn)行處理的主要方法有噴刷涂料法、滲鋁法和襯碳法，其中前兩種方法應(yīng)用zui廣。
4.1 噴刷涂料法
4.1.1 涂料的工作原理
生產(chǎn)中使用的涂料一般由填充劑（白堊粉、*、氧化鋁等）、粘結(jié)劑（水玻璃、硅溶膠等）、調(diào)合劑（水）組成。對(duì)工件進(jìn)行涂覆就是將填充劑和粘結(jié)劑混合后，均勻地涂在工件表面，這種涂層致密，在加熱時(shí)填充劑發(fā)生分解得到的硬殼層都能使涂層起到保護(hù)工件的目的。例如當(dāng)用白堊粉作填充劑時(shí)，白堊粉在高溫時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)： ，CaCO3 --加熱--------→CaO+CO2 ↑ >500℃ MgCO3 --加熱--------→ MgO+CO2 ↑ >300℃ 反應(yīng)產(chǎn)物ＣaO和MgO致密地粘在工具表面，起到了良好的保護(hù)作用。
坩堝爐分為焦炭坩堝爐，燃油和燃?xì)廑釄鍫t。坩堝爐中坩堝的選用直接影響鋁合金熔體的質(zhì)量及生產(chǎn)率。1噸化鋁坩堝||1噸化鋁坩堝價(jià)格，因此本文著重介紹坩堝的選用原則和處理方法。
2 坩堝的分類(lèi)和要求
2.1坩堝的分類(lèi)
熔煉鋁合金常用的坩堝有鑄鐵坩堝（常用RTSi -5.5、RQTSi-5.5牌號(hào)的耐熱鑄制造）、鋼制坩堝（鑄鋼坩堝和鋼板焊制的坩堝）、石墨坩堝（２０～６０％石墨和耐火粘土、耐火熟料等材料制成）、耐火粘土坩堝、不銹鋼坩堝（2Cr25Ni20Si12）以及SiC坩堝（由SiC、金屬硅、焦油或?yàn)r清等原料靜壓成形）。
2.2 坩堝材料要求
坩堝材料要求應(yīng)滿足下列要求：
①耐火度高；。
②有足夠的強(qiáng)度；
③與所熔金屬不起化學(xué)反應(yīng)；
④有良好的導(dǎo)熱性；
⑤高溫下化學(xué)穩(wěn)定性好；
⑥膨脹系數(shù)?。荒艹惺軠囟燃眲∽兓恢轮磷冃魏推屏?；
⑦致密性好。
３坩堝的選用
熔煉鋁合金常用電阻坩堝爐，所用的坩堝為鑄鐵坩堝，也可用鑄鋼及鋼板焊制的坩堝和石墨坩堝。，SiC坩堝雖然價(jià)格較貴，但是使用壽命長(zhǎng)，因此近年來(lái)其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
在鋁合金中鐵是有害雜質(zhì)，通常來(lái)自爐料、坩堝及熔煉工具，它熔于鋁熔體中，影響了熔體質(zhì)量。在熔煉過(guò)程中，鐵質(zhì)坩堝及工具中的鐵元素會(huì)不斷溶入鋁熔體中、污染鋁熔體。因此，坩堝的選用及處理十分重要。
3.1坩堝的選用原則
①熔煉普通鋁合金，可選用經(jīng)過(guò)處理的鐵質(zhì)坩堝及工具。 ②熔煉高強(qiáng)鋁合金或熔點(diǎn)較高的鋁合金，則選用石墨質(zhì)坩堝和工具。 ③當(dāng)熔煉爐料量不太大，坩堝不需吊起澆注時(shí)，常選用石墨坩堝。
3.2坩堝的選用實(shí)例
3.2.1熔煉鋁一硅類(lèi)合金
鐵對(duì)A1-Si類(lèi)合金危害很大。因鐵在A1-Si系合金中通常形成粗大針狀的硬脆β相化合物（A19Fe2Si2）,它能穿過(guò)α（Al）晶粒，*地削弱了基體強(qiáng)度，損害了合金的機(jī)械性能（尤其是塑性）。，此外，β相化合物的電極電位高，與α相間的電位差大，易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，因而鐵的溶入也降低了合金的耐蝕性。因此熔煉Ａl-Si類(lèi)合金時(shí)選用石墨質(zhì)坩堝或SiC坩堝。
3.2.2 熔煉鋁－銅類(lèi)合金
這類(lèi)合金對(duì)鐵特別敏感。且合金的熔點(diǎn)較高，故不用鐵質(zhì)坩堝而用石墨坩堝。
3.2.3 熔煉鋁－鎂類(lèi)合金
硅、鐵對(duì)這類(lèi)合金的機(jī)械性能影響較大，如用石墨質(zhì)坩堝或粘土坩堝時(shí)，其中的SiＯ２與合金液將會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：３SiＯ２＋４Ａl３Ｓi+2Al2O3 （1）
SiＯ２+2Mg→Si+2MgO （2） 反應(yīng)中得到硅元素隨后進(jìn)入熔液，大大提高了合金液中的硅含量，而這類(lèi)合金中的硅含量上限為0.3%，故熔煉Ａl-Mg類(lèi)合金只能采用鑄鐵或鑄鋼坩堝。但坩堝在使用前必須經(jīng)過(guò)必要的處理。。
3.2.4 熔煉鋁－鋅類(lèi)合金
對(duì)這類(lèi)合金進(jìn)行熔煉，可用經(jīng)過(guò)處理的鐵質(zhì)坩堝，也可用石墨坩堝，視工藝要求而定。
４ 鐵質(zhì)坩堝的處理
處理鐵質(zhì)坩堝的目的有兩個(gè)：其一是防止鐵溶入鋁熔體中，污染鋁熔體；其二是提高鐵質(zhì)坩堝的使用壽命。 在鋁合金熔煉生產(chǎn)中，對(duì)鐵質(zhì)坩堝和工具進(jìn)行處理的主要方法有噴刷涂料法、滲鋁法和襯碳法，其中前兩種方法應(yīng)用zui廣。
4.1 噴刷涂料法
4.1.1 涂料的工作原理
生產(chǎn)中使用的涂料一般由填充劑（白堊粉、*、氧化鋁等）、粘結(jié)劑（水玻璃、硅溶膠等）、調(diào)合劑（水）組成。對(duì)工件進(jìn)行涂覆就是將填充劑和粘結(jié)劑混合后，均勻地涂在工件表面，這種涂層致密，在加熱時(shí)填充劑發(fā)生分解得到的硬殼層都能使涂層起到保護(hù)工件的目的。例如當(dāng)用白堊粉作填充劑時(shí)，白堊粉在高溫時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)： ，CaCO3 --加熱--------→CaO+CO2 ↑ >500℃ MgCO3 --加熱--------→ MgO+CO2 ↑ >300℃ 反應(yīng)產(chǎn)物ＣaO和MgO致密地粘在工具表面，起到了良好的保護(hù)作用。
4.1.2 常用涂料的組成和配比
４.1.3 噴涂方法
在生產(chǎn)中鑄造漏斗和鐵質(zhì)坩堝常采用簡(jiǎn)易噴槍進(jìn)行噴涂，對(duì)其它工具則進(jìn)行刷涂。 ①坩堝的噴涂：將內(nèi)壁清潔的坩堝預(yù)熱到150-250℃，噴涂1.5-2毫米厚的涂料，然后加熱至暗紅色，即可使用。 ②工具的刷涂：將表面清潔的工具預(yù)熱到150-250℃，刷覆涂料，厚度0.3-0.5毫米為宜，然后在300-550℃充分干燥，即可使用。
4.1.4 噴涂注意事項(xiàng) 坩堝和工具在噴刷涂料時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：
①涂覆前，先將坩堝及工具上的鐵銹，鋁渣及舊涂料用刮刀、鐵刷或砂紙清除干凈，若工作量較大時(shí)，可用噴砂方法進(jìn)行。 ②將清理過(guò)的坩堝和工具預(yù)熱到150-250℃，因溫度過(guò)高，涂層不均勻；溫度過(guò)低，則涂料不易干，會(huì)產(chǎn)生流痕，涂不均勻。 ③預(yù)熱后，要迅速均勻地涂覆，在噴涂漏斗時(shí)，對(duì)于較大的平面部分，噴射距離可稍遠(yuǎn)些，約半米左右，進(jìn)行垂直噴涂；對(duì)于孔洞或彎曲面，噴射距離可縮短些。?、芡繉颖砻嬉饣?，厚度要均勻，因涂料太厚，涂層在使用過(guò)程中易剝落。 ⑤涂覆完畢后的坩堝和工具要重新預(yù)熱，預(yù)熱溫度根據(jù)涂料成分而定，溫度選定的原則是填充劑反應(yīng)*，形成致密的包覆層，通常在300-550℃之間。預(yù)熱速度不要太快，加熱時(shí)間不要太長(zhǎng)，否則涂料會(huì)剝落。 ⑥連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)涂料剝落，應(yīng)在熔次或鑄次間的間歇時(shí)間里及時(shí)清理剝落部位，并予以補(bǔ)涂。
４.1.3 噴涂方法
在生產(chǎn)中鑄造漏斗和鐵質(zhì)坩堝常采用簡(jiǎn)易噴槍進(jìn)行噴涂，對(duì)其它工具則進(jìn)行刷涂。 ①坩堝的噴涂：將內(nèi)壁清潔的坩堝預(yù)熱到150-250℃，噴涂1.5-2毫米厚的涂料，然后加熱至暗紅色，即可使用。 ②工具的刷涂：將表面清潔的工具預(yù)熱到150-250℃，刷覆涂料，厚度0.3-0.5毫米為宜，然后在300-550℃充分干燥，即可使用。
4.1.4 噴涂注意事項(xiàng) 坩堝和工具在噴刷涂料時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：
①涂覆前，先將坩堝及工具上的鐵銹，鋁渣及舊涂料用刮刀、鐵刷或砂紙清除干凈，若工作量較大時(shí)，可用噴砂方法進(jìn)行。 ②將清理過(guò)的坩堝和工具預(yù)熱到150-250℃，因溫度過(guò)高，涂層不均勻；溫度過(guò)低，則涂料不易干，會(huì)產(chǎn)生流痕，涂不均勻。 ③預(yù)熱后，要迅速均勻地涂覆，在噴涂漏斗時(shí)，對(duì)于較大的平面部分，噴射距離可稍遠(yuǎn)些，約半米左右，進(jìn)行垂直噴涂；對(duì)于孔洞或彎曲面，噴射距離可縮短些。?、芡繉颖砻嬉饣?，厚度要均勻，因涂料太厚，涂層在使用過(guò)程中易剝落。 ⑤涂覆完畢后的坩堝和工具要重新預(yù)熱，預(yù)熱溫度根據(jù)涂料成分而定，溫度選定的原則是填充劑反應(yīng)*，形成致密的包覆層，通常在300-550℃之間。預(yù)熱速度不要太快，加熱時(shí)間不要太長(zhǎng)，否則涂料會(huì)剝落。 ⑥連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)涂料剝落，應(yīng)在熔次或鑄次間的間歇時(shí)間里及時(shí)清理剝落部位，并予以補(bǔ)涂。
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