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铝业网图片有经验化铝石墨坩埚厂家手机:熔铝坩埚的选用及处理 

前言

铝和铝合金熔炼炉按加热方式分为火焰炉、电阻炉和感应炉[1].按使用型式可分为反射炉、竖炉和坩埚炉三种,其中坩埚炉应用比较广泛,因为它设备简单,投入资金少,操作技术容易掌握,很适合中小型企业的使用。
坩埚炉分为焦炭坩埚炉,燃油和燃气坩埚炉。坩埚炉中坩埚的选用直接影响铝合金熔体的质量及生产率。因此,本文着重介绍坩埚的选用原则和处理方法。
2
 坩埚的分类和要求
2.1
坩埚的分类
熔炼铝合金常用的坩埚有铸铁坩埚(常用RTSi -5.5RQTSi-5.5牌号的耐热铸制造)、钢制坩埚(铸钢坩埚和钢板焊制的坩埚)、石墨坩埚(20~60%石墨和耐火粘土、耐火熟料等材料制成)、耐火粘土坩埚、不锈钢坩埚(2Cr25Ni20Si12)以及SiC坩埚(由SiC、金属硅、焦油或沥清等原料静压成形)。
 2.2 坩埚材料要求
坩埚材料要求应满足下列要求:
耐火度高;
有足够的强度;
与所熔金属不起化学反应;
有良好的导热性;
高温下化学稳定性好;
膨胀系数小;能承受温度急剧变化而不致至变形和破裂;
致密性好。
3坩埚的选用
 熔炼铝合金常用电阻坩埚炉,所用的坩埚为铸铁坩埚,也可用铸钢及钢板焊制的坩埚和石墨坩埚。SiC坩埚虽然价格较贵,但是使用寿命长,因此近年来其应用也越来越广泛。
在铝合金中铁是有害杂质,通常来自炉料、坩埚及熔炼工具,它熔于铝熔体中,影响了熔体质量。在熔炼过程中,铁质坩埚及工具中的铁元素会不断溶入铝熔体中、污染铝熔体。因此,坩埚的选用及处理十分重要。
3.1
坩埚的选用原则
熔炼普通铝合金,可选用经过处理的铁质坩埚及工具。 熔炼高度铝合金或熔点较高的铝合金,则选用石墨质坩埚和工具。 当熔炼炉料量不太大,坩埚不需吊起浇注时,常选用石墨坩埚。
 3.2坩埚的选用实例
3.2.1
熔炼铝一硅类合金
铁对A1-Si类合金危害很大。因铁在A1-Si系合金中通常形成粗大针状的硬脆β相化合物(A19Fe2Si2,它能穿过αAl)晶粒,非常大地削弱了基体强度,损害了合金的机械性能(尤其是塑性)。此外,β相化合物的电较电位高,与α相间的电位差大,易发生电化学腐蚀,因而铁的溶入也降低了合金的耐蚀性。因此熔炼Al-Si类合金时较好选用石墨质坩埚或SiC坩埚。
3.2.2
熔炼铝-铜类合金
这类合金对铁特别敏感。且合金的熔点较高,故较好不用铁质坩埚而用石墨坩埚。
3.2.3
 熔炼铝-镁类合金
硅、铁对这类合金的机械性能影响非常大,如用石墨质坩埚或粘土坩埚时,其中的SiO2与合金液将会发生下列反应:3SiO2+4Al3Si+2Al2O3 (1)
Si
O2+2Mg→Si+2MgO (2) 反应中得到硅元素随后进入熔液,大大提高了合金液中的硅含量,而这类合金中的硅含量上限为0.3%,故熔炼Al-Mg类合金只能采用铸铁或铸钢坩埚。但坩埚在使用前必须经过必要的处理。
3.2.4
 熔炼铝-锌类合金
对这类合金进行熔炼,可用经过处理的铁质坩埚,也可用石墨坩埚,视工艺要求而定。

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