Vues : 0 Auteur : IQSDirectory Heure de publication : 2022-10-20 Origine : Répertoire IQS
Un creuset en graphite est un récipient utilisé pour fondre et couler des métaux non ferreux et non ferreux tels que l'or, l'argent, l'aluminium et le laiton. Leur conductivité thermique, leur résistance aux températures élevées, leur faible coefficient de dilatation thermique pour les applications à haute température et leurs propriétés anti-déformation pour un chauffage et un refroidissement rapides font des creusets en graphite un outil de coulée de métal idéal. Ils résistent aux effets des acides et des solutions alcalines et ont une excellente stabilité chimique.
Le graphite est produit à partir de graphite naturel, une forme cristalline naturelle de carbone, et est fabriqué en combinant du graphite avec de l'argile résistante au feu ou du dioxyde de carbone.
Le graphite synthétique est obtenu en traitant le brai de pétrole et le coke de pétrole, qui sont des sous-produits du processus de raffinage du pétrole. Il a une teneur élevée en carbone fixe plus pure avec très peu d'impuretés et une faible teneur en soufre.
La qualité d'un creuset en graphite est déterminée par la manière dont il est fabriqué, qui influence sa structure, sa densité, sa porosité et sa résistance.
La nature non réactive des creusets en graphite les rend idéaux pour une utilisation dans le processus de coulée. Leurs excellentes performances thermiques contribuent à faire fondre les métaux rapidement pour des cycles de production plus rapides. Les creusets en graphite étant résistants aux produits chimiques et à la corrosion, ils ne sont pas affectés par les conditions d’atelier, caractéristiques qui les rendent durables.
Pendant la coulée, les températures sont augmentées pour diminuer la résistance à la traction et la limite d'élasticité des alliages métalliques coulés. La température à laquelle les métaux fondent varie selon le type de métal. Les facteurs qui influencent la coulée sont la température de l’alliage coulé et la température du creuset. Les creusets en graphite sont exceptionnellement capables de fournir un récipient approprié pour la coulée en raison de leur haute résistance aux effets des augmentations de température, quel que soit le type d'alliage métallique.
Les centaines de formes de creusets en graphite sont classées par lettres commençant par A. Chaque forme est divisée en sous-catégories déterminées par le diamètre intérieur des creusets (d ou ID), le diamètre extérieur (D ou OD) et la hauteur (H) et sa forme. Le creuset illustré ci-dessous est cylindrique avec un fond plat et sans bec ni couvercle.
Les différentes formes de creusets en graphite font également référence à leurs formes, qui varient aussi largement que les différentes formes dimensionnelles. Ils peuvent être cylindriques avec ou sans bec, en forme de tasse, ou inclure un bord supérieur et un couvercle, pour n'en nommer que quelques-uns.
Les creusets en graphite sont lentement devenus un élément essentiel du formage des métaux. Ils peuvent être aussi petits que des tasses à thé ou suffisamment grands pour contenir plusieurs tonnes de métal en fusion et constituer des éléments permanents des fours.
Les creusets en graphite sont utilisés dans les fours à combustible, électriques et à induction ou comme méthode de transfert et de déplacement de métaux en fusion. Ils doivent être conçus pour répondre aux exigences thermiques, chimiques et physiques de l’opération spécifique.
Un four à combustible est alimenté au gaz, au mazout, au propane ou au coke et nécessite un creuset en graphite capable de résister à la quantité maximale d'énergie ou de BTU du four. Les fours alimentés au gaz, au mazout et au propane utilisent des creusets conçus pour résister à la flamme du brûleur autour de la forme conique du creuset, ce qui permet une répartition uniforme de la chaleur.
Les creusets en graphite pour fours à résistance électrique doivent être spécialement conçus car les fours électriques chauffent beaucoup plus lentement que les fours à combustible. Les creusets doivent avoir une teneur élevée en graphite dans le liant carboné pour des économies d'énergie et une conductivité thermique élevée. Ils sont en forme de bassin et sont placés à égale distance des éléments chauffants.
La sélection des creusets en graphite pour fours à combustible et électriques est beaucoup plus facile que celle pour un four à induction. Dans un type de four à induction, des creusets sont utilisés pour faire fondre la charge, tandis que dans d'autres types, le champ inductif les traverse. Le creuset doit correspondre à la fréquence de fonctionnement du four et à l'application spécifique. Dans les fours basse fréquence, le creuset est constitué d’une teneur élevée en silicium et en carbure. Dans les fours à haute fréquence, ils sont constitués d’argile. Une correspondance correcte évite la surchauffe du creuset.
Les creusets du four sont en forme de « A » de sorte qu'ils peuvent être soulevés avec des pinces pour être retirés du four afin de verser le métal en fusion. Ils peuvent être chargés à l'intérieur ou à l'extérieur du four et permettent de verser leur contenu.
Un creuset en graphite pour four basculant reste stationnaire lorsque le four s'incline pour verser le métal en fusion. Les fours basculants peuvent être à induction ou électriques et sont capables de fondre l'acier, le fer, le cuivre, le laiton, l'or, le platine, l'argent, le nickel, le palladium et leurs alliages.
Un four à fosse est situé sous le niveau du sol. Le creuset est descendu dans le four et on y place le métal à fondre. Le coke est emballé autour du creuset dans la chambre de chauffage. Une fois le métal fondu, le creuset est retiré.
Le type de métal à traiter détermine le type de creuset qui sera nécessaire. La structure et la conception du creuset doivent être capables de supporter et de maintenir la température de fusion maximale du métal. Ceci est en outre déterminé par la façon dont le métal et le creuset interagissent, chimiquement et physiquement.
Les alliages à base de cuivre fondus dans un four à combustible sont traités à l'aide d'un creuset en graphite de carbure de silicium en raison de leur résistance aux chocs thermiques.
Les creusets pour le traitement de l'aluminium et des alliages d'aluminium sont constitués de graphite d'argile et de carbure de silicium liés au carbone ou à la céramique, car ces métaux fondent entre 400 °C ou 750 °F et 1 600 °C ou 2 912 °F.
Les creusets en graphite utilisés pour fondre l'or sont constitués d'un graphite de qualité supérieure et présentent une résistance aux chocs thermiques, une stabilité thermique, une résistance à l'oxydation et une excellente résistance mécanique. Ils sont conçus pour résister à des températures supérieures à 2 000 °C ou 3 632 °F.
Les creusets en graphite pour fondre l'argent sont similaires à ceux utilisés pour fondre l'or et sont capables de résister à des températures supérieures à 2000° C ou 3632° F. Le corps du creuset est en graphite naturel et conserve ses propriétés chimiques et physiques. Lors de la fusion à haute température, le coefficient thermique est faible mais présente une résistance à la déformation lors d'un chauffage ou d'un refroidissement rapide.
Le laiton a un point de fusion bas et doit être chauffé rapidement avant que les métaux qui le composent ne s'oxydent. Pour travailler le laiton, un creuset en graphite est idéal en raison de sa durabilité et de sa capacité à chauffer rapidement.
