淺析石墨坩堝的類型和生產(chǎn)工藝

石墨坩堝以天然鱗片石墨為主體原料，以可塑性耐火粘土或炭質(zhì)為粘結(jié)劑加工而成，具有耐高溫、導(dǎo)熱性能強(qiáng)、抗腐蝕性能好，使用壽命長等特點。在高溫使用過程中，熱膨脹系數(shù)小，對急冷、急熱具有一定抗應(yīng)變性能。對酸性、堿性溶液抗蝕性較強(qiáng)，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，在熔煉過程中不參與任何化學(xué)反應(yīng)。石墨坩堝內(nèi)壁平滑，被熔化的金屬液體不易滲漏和粘附在坩堝內(nèi)壁，使金屬液體有良好的流動性和澆鑄性，適用于各種不同模具澆鑄成型。由于石墨坩堝具有以上優(yōu)良特性，被廣泛用于合金工具鋼冶煉和有色金屬及其合金的冶煉。

類型

石墨坩堝主要用于金屬材料的熔融，它分天然石墨質(zhì)和人造石墨質(zhì)兩類。

1)天然石墨質(zhì)

它是以天然鱗片狀石墨為主要原材料，加入粘土及其它耐火質(zhì)原料制成的，一般叫做粘土石墨坩堝，而把以瀝青為粘結(jié)劑的叫做炭素粘結(jié)劑型坩堝，單靠粘土的燒結(jié)力制成的叫徽粘土粘結(jié)劑型坩堝，前者在強(qiáng)度和抗熱沖擊性方面優(yōu)越。它用于鋼鐵、銅、銅合金及其它有色金屬的熔解，其大小各式各樣，熔融容量從250g到500kg不等。

這類坩堝包括撇渣勺、蓋、接合環(huán)、坩堝支架和攪拌捧等附件。

2)人造石墨質(zhì)

上述的天然石墨坩堝通常含有50%左右的粘土質(zhì)礦物，而人造石墨坩堝的雜質(zhì)（灰分）小于1%，用于精煉高純度金屬，還有經(jīng)過特殊純化處理的高純石墨（灰分<20ppm）。人造石墨坩堝往往用于熔融少量的貴金屬和高純金屬或高熔點金屬和氧化物等。還可用作為鋼鐵中氣體分析用坩堝。 

生產(chǎn)工藝

石墨坩堝的制造工藝可分為手塑成型、旋塑成型和壓塑成型三種。坩堝質(zhì)量的優(yōu)劣與工藝成型方法有重要關(guān)系。成型方法決定坩堝坯體的結(jié)構(gòu)、密度、氣孔率和機(jī)械強(qiáng)度。

手塑成型用于特殊用途的異型坩堝，不能用旋塑和壓塑成型方法的情況下。有些特殊異型坩堝，可采用旋塑與手塑相結(jié)合的方法成型。

旋塑成型是以旋罐機(jī)帶動塑模運(yùn)轉(zhuǎn)，利用內(nèi)刀擠塑泥料完成坩堝塑型。

壓塑成型是應(yīng)用油壓、水壓或氣壓等壓力設(shè)備為動能，以鋼模為塑具進(jìn)行坩堝成型。它與旋塑成型法相比，具有工藝簡單、生產(chǎn)周期短、成品率與效率高、勞動強(qiáng)度低、成型水分少、坩堝收縮率和氣孔率低、產(chǎn)品質(zhì)量和密度高等優(yōu)點。