ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์

บทที่หนึ่ง – เบ้าหลอมกราไฟท์คืออะไร

เบ้าหลอมกราไฟท์เป็นภาชนะที่ใช้สำหรับการหลอมและการหล่อโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและไม่ใช่เหล็ก เช่น ทอง เงิน อลูมิเนียม และทองเหลือง การนำความร้อน ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเล็กน้อยสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง และคุณสมบัติต้านความเครียดต่อการทำความร้อนและความเย็นอย่างรวดเร็ว ทำให้ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์เป็นเครื่องมือหล่อโลหะในอุดมคติ.. พวกมันทนทานต่อผลกระทบของกรดและสารละลายอัลคาไลน์ และมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีเยี่ยม

กราไฟท์ผลิตจากกราไฟท์ธรรมชาติ ซึ่งเป็นคาร์บอนรูปแบบผลึกที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ และผลิตขึ้นโดยการรวมกราไฟท์กับดินเหนียวทนไฟหรือคาร์บอนไดออกไซด์

กราไฟท์สังเคราะห์ทำขึ้นโดยการแปรรูปปิโตรเลียมพิตช์และปิโตรเลียมโค้ก ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการกลั่นน้ำมัน มีปริมาณคาร์บอนคงที่ที่บริสุทธิ์กว่า โดยมีสิ่งเจือปนน้อยมากและมีปริมาณกำมะถันต่ำ

คุณภาพของเบ้าหลอมกราไฟท์นั้นพิจารณาจากวิธีการผลิต ซึ่งส่งผลต่อโครงสร้าง ความหนาแน่น ความพรุน และความแข็งแรง

บทที่สอง – วิธีใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์

ลักษณะที่ไม่ทำปฏิกิริยาของถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในกระบวนการหล่อ ประสิทธิภาพความร้อนที่ดีเยี่ยมช่วยในการหลอมโลหะอย่างรวดเร็วเพื่อให้รอบการผลิตเร็วขึ้น เนื่องจากถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ทนทานต่อสารเคมีและการกัดกร่อน จึงไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพของโรงงาน ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่ทำให้มีความทนทานและใช้งานได้ยาวนาน

ในระหว่างการหล่อ อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเพื่อลดแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตของโลหะผสมที่หล่อ อุณหภูมิที่โลหะหลอมละลายจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของโลหะ ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการหล่อคืออุณหภูมิของโลหะผสมที่หล่อและอุณหภูมิของถ้วยใส่ตัวอย่าง ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์มีความสามารถเป็นพิเศษในการจัดหาภาชนะที่เหมาะสมสำหรับการหล่อ เนื่องจากมีความต้านทานสูงต่อผลกระทบของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น โดยไม่คำนึงถึงประเภทของโลหะผสม

ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์หลายร้อยรูปทรงจัดหมวดหมู่ตามตัวอักษร ซึ่งขึ้นต้นด้วย A แต่ละแบบฟอร์มจะแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ย่อยที่กำหนดโดยถ้วยใส่ตัวอย่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (d หรือ ID) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (D หรือ OD) และความสูง (H) และรูปร่าง ถ้วยใส่ตัวอย่างในภาพด้านล่างเป็นทรงกระบอกที่มีก้นแบนและไม่มีพวยกาหรือฝาปิด

ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์รูปแบบต่างๆ ยังอ้างอิงถึงรูปร่าง ซึ่งแตกต่างกันไปตามรูปแบบมิติต่างๆ อาจเป็นทรงกระบอกโดยมีหรือไม่มีพวยกา มีรูปร่างเหมือนถ้วย หรือมีขอบด้านบนและฝาปิด และอื่นๆ อีกมากมาย

ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ค่อยๆ พัฒนาจนกลายเป็นส่วนสำคัญของการขึ้นรูปโลหะ อาจมีขนาดเล็กเท่ากับถ้วยชาหรือใหญ่พอที่จะบรรจุโลหะหลอมเหลวได้หลายตันและเป็นชิ้นส่วนถาวรของเตาเผา

ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ใช้ในเตาเผาเชื้อเพลิง เตาไฟฟ้า และเตาเหนี่ยวนำ หรือเป็นวิธีการถ่ายโอนและเคลื่อนย้ายโลหะหลอมเหลว ต้องได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับอุณหภูมิ สารเคมี และข้อกำหนดทางกายภาพของการปฏิบัติงานเฉพาะ

เตาเผาเชื้อเพลิง

เตาเผาที่ใช้เชื้อเพลิงใช้พลังงานจากก๊าซ น้ำมัน โพรเพน หรือโค้ก และต้องใช้เบ้าหลอมกราไฟท์ที่สามารถทนต่อปริมาณพลังงานหรือ BTU สูงสุดจากเตาเผาได้ เตาเผาที่ใช้แก๊ส น้ำมัน และโพรเพนใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างที่ออกแบบมาให้ทนทานต่อเปลวไฟของหัวเผารอบๆ เบ้าหลอมที่มีรูปทรงเรียว ซึ่งช่วยให้กระจายความร้อนได้ทั่วถึง

เตาต้านทานไฟฟ้า

ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์สำหรับเตาต้านทานไฟฟ้าต้องได้รับการออกแบบเป็นพิเศษ เนื่องจากเตาไฟฟ้าให้ความร้อนช้ากว่าเตาเผาที่ใช้เชื้อเพลิงมาก ถ้วยใส่ตัวอย่างต้องมีปริมาณกราไฟท์สูงในตัวประสานคาร์บอน เพื่อการประหยัดพลังงานและการนำความร้อนสูง มีรูปทรงแอ่งและอยู่ห่างจากองค์ประกอบความร้อนเท่ากัน

เตาเหนี่ยวนำ

การเลือกถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ที่ใช้เชื้อเพลิงและเตาไฟฟ้านั้นง่ายกว่าการเลือกถ้วยใส่ตัวอย่างสำหรับเตาเหนี่ยวนำมาก ในเตาเหนี่ยวนำประเภทหนึ่ง ถ้วยใส่ตัวอย่างถูกใช้เพื่อละลายประจุ ในขณะที่เตาประเภทอื่นสนามเหนี่ยวนำจะผ่านเข้าไป ถ้วยใส่ตัวอย่างต้องตรงกับความถี่การทำงานของเตาเผาและการใช้งานเฉพาะ ในเตาเผาความถี่ต่ำ เบ้าหลอมทำด้วยปริมาณซิลิคอนและคาร์ไบด์สูง ในเตาความถี่สูงจะทำจากดินเหนียว การจับคู่ที่ถูกต้องจะป้องกันไม่ให้ถ้วยใส่ตัวอย่างร้อนเกินไป

เตาเบ้าหลอมที่ถอดออกได้

ถ้วยใส่ตัวอย่างของเตาหลอมจะมีรูปทรง 'A' เพื่อให้สามารถยกขึ้นได้ด้วยที่คีบเพื่อนำออกจากเตาเพื่อเทโลหะหลอมเหลวออก สามารถชาร์จได้ทั้งภายในหรือภายนอกเตาหลอมและสามารถเทสิ่งที่อยู่ภายในได้

เตาเอียง

เบ้าหลอมกราไฟท์สำหรับเตาแบบเอียงจะยังคงอยู่กับที่ในขณะที่เตาเอียงเพื่อเทโลหะหลอมเหลว เตาแบบเอียงอาจเป็นได้ทั้งแบบเหนี่ยวนำหรือแบบไฟฟ้า และสามารถหลอมเหล็ก เหล็ก ทองแดง ทองเหลือง ทอง แพลทินัม เงิน นิกเกิล พาลาเดียม และโลหะผสมของพวกมันได้

เตาหลุม

เตาหลุมตั้งอยู่ต่ำกว่าระดับพื้นดิน เบ้าหลอมจะถูกหย่อนลงในเตาเผาและมีโลหะที่จะละลายอยู่ในนั้น โค้กบรรจุอยู่รอบๆ เบ้าหลอมในห้องทำความร้อน เมื่อโลหะหลอมละลายแล้ว เบ้าหลอมจะถูกยกขึ้น

บทที่สาม – โลหะที่ละลายในเบ้าหลอมกราไฟท์

ประเภทของโลหะที่จะแปรรูปจะเป็นตัวกำหนดประเภทของถ้วยใส่ตัวอย่างที่จะต้องใช้ โครงสร้างและการออกแบบของเบ้าหลอมต้องสามารถรองรับอุณหภูมิหลอมเหลวสูงสุดของโลหะและยึดไว้ได้ ซึ่งจะถูกกำหนดเพิ่มเติมโดยปฏิกิริยาระหว่างโลหะและเบ้าหลอม ทั้งทางเคมีและกายภาพ

โลหะกราไฟท์เบ้าหลอม

ทองแดง

โลหะผสมที่มีทองแดงเป็นหลักซึ่งหลอมในเตาเผาที่ใช้เชื้อเพลิงจะถูกประมวลผลโดยใช้เบ้าหลอมกราไฟท์ซิลิคอนคาร์ไบด์เนื่องจากมีความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน

อลูมิเนียม

ถ้วยใส่ตัวอย่างสำหรับการแปรรูปอลูมิเนียมและโลหะผสมอะลูมิเนียมคือกราไฟท์ดินเหนียวพันธะคาร์บอนหรือเซรามิกและซิลิคอนคาร์ไบด์ เนื่องจากโลหะเหล่านี้หลอมละลายที่ 400°C หรือ 750°F ถึง 1600°C หรือ 2912°F

ทอง

ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ที่ใช้สำหรับการหลอมทองทำจากกราไฟท์เกรดที่เหนือกว่าและมีความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ความคงตัวทางความร้อน ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน และความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยม ออกแบบมาให้ทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 2000° C หรือ 3632° F

เงิน

ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์สำหรับการหลอมเงินนั้นคล้ายคลึงกับที่ใช้ละลายทอง และสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 2000° C หรือ 3,632° F ตัวของถ้วยใส่ตัวอย่างทำจากกราไฟท์ธรรมชาติ และยังคงคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพไว้ เมื่อหลอมละลายที่อุณหภูมิสูง ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนจะมีน้อย แต่มีความต้านทานต่อความเครียดจากการทำความร้อนหรือความเย็นอย่างรวดเร็ว

ทองเหลือง

ทองเหลืองมีจุดหลอมเหลวต่ำและต้องได้รับความร้อนอย่างรวดเร็วก่อนที่โลหะที่เป็นส่วนประกอบจะออกซิไดซ์ สำหรับการทำงานกับทองเหลือง ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์เหมาะอย่างยิ่งเนื่องจากมีความทนทานและสามารถให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็ว