что такое тигель графитовый

Тигель своими руками

Для плавления металлов используют специальные термостойкие чаши, называющиеся тиглями. Они пользуются большой популярностью в ювелирных мастерских, лабораториях и металлургической отрасли. Но для полноценного процесса недостаточно обзавестись простым предметом с термоустойчивой поверхностью, ведь для разного железа требуется своё изделие, которое обязано соответствовать химическому составу и подходить под конкретный температурный режим. Также в этих объектах производят готовый сплав, которому осталось придать правильную форму.

Иногда случается, что подобные приспособления могут понадобиться в частном деле, но их покупка – дорогое удовольствие. Поэтому тигель своими руками сделать выгоднее — можно сэкономив значительную долю бюджета.Да, процедура потребует определённых навыков и терпения, но в итоге получиться сосуд, не уступающий заводским аналогам. Ещё важно определиться с типами переплавляемых объектов, чтобы изготовить подходящую чашу. Если планируется работать с различными металлами, рекомендуется создавать несколько изделий.

Выбор материала

Здесь серьёзную роль играют огнеупорные составляющие, к которым относятся:

Разновидности самодельных тигелей

В качестве альтернативы можно взять на вооружение электротигель, который делается своими руками без особого труда. Он имеет несколько спектров использования, но главный из них – переплавка золота.

Общие этапы изготовления

Для начала подготавливается сырьё, и тут всё зависит от модели грядущего резервуара. Брать компоненты лучше с запасом, ведь первая вещь вряд ли получиться. Также, в целях безопасности, следует заниматься производством в дали от открытого огня, и выбирать хорошо проветриваемое помещение.

Безопаснее производить работу в гараже или специальной пристройке.

Вторым этапом идёт смешивание материалов и придание отливке необходимых параметров. Для этих целей применяют гипсовые формочки. Создать очертания не составит труда, и такую информацию легко найти в интернете. Затем однородной материей обклеивают наружную часть макета, формируя будущий самодельный огнеупорный тигель. Ещё ему важно придать требуемую глубину и толщину.

Глиняный тигель в процессе сушки

И последним действием идёт процесс сушки: заготовка ложится в картонную коробку и накрывается крышкой. Это позволит отливке просохнуть, и удалит из неё лишнюю воду. Иногда может потребоваться термическая обработка, однако, ответственный пункт – контроль температуры отжига, и защита кожи рук и лица. Если будет слишком сильный жар, то предмет лопнет, и есть шанс получения сильных ожогов. Подробную инструкцию о том, как сделать тигель самому и в домашних условиях будет рассказано в следующих главах.

Изготовление глиняного тигля

Тут не обойтись без глины шамотного типа, которая продаётся в любом магазине стройматериалов. Она прекрасно переносит экстремальное термическое воздействие, стоит дёшево и проблем с её поиском вряд ли возникнет. В крайнем случае можно изготовить тигель из дроблёного шамотного кирпича. Также придётся прикупить жидкое стекло, и все составляющие смешать для однородной основы. Пропорции выглядят примерно так:

Все компоненты добавляются поэтапно: глина вместе с шамотом смешиваются до однородной консистенции, и к ним постепенно доливается вода. Основная цель – создать смесь, которая не будет прилипать к рукам. Когда получена требуемая консистенция добавляется стекло, и всё тщательно перемешивается. Тут главное довести объект до состояния, когда плоскость перестанет трескаться. Смесь готова, а для хранения советуется воспользоваться плотным целлофаном, или обернуть её в 7-10 слоёв плёнки.

Перед лепкой придётся удалить остатки воздуха, ударив субстанцию около 8-12 раз о твёрдую поверхность.

Смешанный материал наносится внутрь макета, формируются его глубина и толщина. Дно лучше создать полукруглым, что даст больший эффект при будущей плавке железных стружек. Также субстанцию нужно плотно прижимать к макету, чтобы между плоскостями не образовывался воздух, а для большего удобства рекомендуется смачивать руки водой.

После резервуар отправляется на сушку: кладется в тару из картона или пластика, и помещается в сухое место. Нескольких часов хватит, чтобы удалить остатки влаги. Также изделие немного осядет, и его будет просто изъять из формочки. Огнеупорного сосуда из шамотного кирпича хватит на долгое время использования, однако, последним пунктом создания должна идти процедура обжига в печи и при Т=800 °С. И вещь можно применять по своему назначению. Для удобства эксплуатации понадобиться тигельная печь, которая делается своими руками. Для простого монтажа можно сварить конструкцию из нескольких труб, чтобы получился цилиндр. Обычно его закрепляют на двух параллельных стойках, чтобы он не касался земли. И тут учитывается толщина стенок (минимум 5 мм.) и устойчивость изделия (оно обязан легко переносить Т=1600 °С и более).

Как сделать графитовый тигель

Ёмкость этой категории имеет множество достоинств:

Если идти лёгким путём, то можно взять графитовый стержень, и тигель практически готов. Остаётся только приделать дно.

Графитовые тигели различных размеров

Если необходимой трубки не найдётся, всё можно выполнить при помощи двух формочек разных размеров, которые вставляются одна в одну, а свободное пространство позволит придать нужные размеры. Первоначально нужно засыпать мертель в свободную тару, и жалеть его не следует. Дело в том, что порошок будет утрамбовываться и оседать. Далее добавляется жидкое стекло (около 15 мл.) и всё тщательно перемешивается. Смешанную массу рекомендуется поместить в большой контейнер цилиндрической формы (можно использовать пластиковый стаканчик) а маленьким продавить отверстие, оставив дно достаточно толстым.

В итоге выйдет сосуд, которому даётся время на высыхание. В этом случае также потребуется термическая обработка, благодаря которой удалятся излишки жидкости. Если все действия прошли верно, то будет качественный графитовый тигель, сделанный своими руками.

Сборка чугунного тигля

Этот тип является самым худшим, но иногда и он приносит хорошую пользу. Всё что требуется – поместить в металлическую чашу чугунный стакан меньшего диаметра, а свободное пространство засыпать песком с глиной.

Чугунный тигель своими руками

Далее всё нагревается в печи, пока смесь не расплавиться и не примет однотипную субстанцию. После чашка закаменеет, и в ней можно проводить расплавку железа. Это основная информация о том, как сделать тигель в домашних условиях и с минимальными затратами.

Источник

Графитовый тигель

Тигель — это огнеупорная емкость, предназначенная для плавления металлов. В тигелях, в составе которых присутствует графит, производят плавку сталей или меди и сплавов на ее основе. Получение расплава металла производят в тигельных печах.

Данный способ плавления ограничен объемом получения расплава. Графитовый тигель используется в лабораториях, на заводах для получения редких сплавов или для получения отливок из меди, драгоценных металлов, а также в домашних мастерских.

Особенности графитового тигеля

Графитовые тигели для плавки цветных металлов имеют достаточно длительный эксплуатационный период. Хорошо противостоят окислению, термическому и механическому воздействию расплава. Используются в основном тигели в паре с индукционными нагревательными печами.

Индукционная печь с графитовым тигелем

Графиту, как у материалу, присущи такие свойства как:

Графитовые тигели изготавливаются не из чистого графита. Для формирования смеси в графит добавляют огнеупорную глину (шамотную, глинозем), кварцевый песок. Часть глины может быть заменена на каолин. Качественно изготовленные емкости легко переносят значительное число плавок.

Для плавки сталей состав шихтовой смеси подбирается под требования чистоты и характеристик стали.

Для плавки меди и чугуна Блейнингер предложил следующие пропорции тигельных шихт.

Важным производственным показателем является себестоимость готовой продукции при заданных характеристиках. Поэтому для изготовления тигелей используется различные виды графита.

Зернистый графит не используется. Применяется пластинчатый или измельченный в мелкую фракцию. Крупнопластинчатый графит обладает огнеупорностью, термостойкостью и имеет высокую плотность. Мелкопластинчатый графит (аморфный) менее стоек и количество плавок в нем значительно меньше. Прочностные характеристики тигелей зависит от зольности графита.

Графитовые тигели для сталей

Тигели для сталей изготавливаются из высоко концентрированного графита, содержание которого достигает 90%. Но наличие окислов железа должно быть сведено к минимуму. При плавке меди графит частично заменяют ретортным графитом или коксом.

В последнее время широкое применение находят следующие марки графитов:

Электрографит ЭГ2 отличается от графита, из которого изготавливаются электроды, меньшей пористостью. Данная марка рекомендована при повторной плавке или для расплава с удалением шлака.

Мелкозернистый графит ГМ рекомендован для плавки чистых металлов. Устойчив к обгоранию.

Изостатические графиты МПГ имеют самые наилучшие характеристики, а потому высокую стоимость.

Изготовление тигеля своими руками

Изготовление тигеля не трудоемкое занятие. Чтобы его изготовить своими руками на основе мартеля потребуется:

Другие виды тигелей

Тигели изготавливаются не только на основе графита, но и из чугуна и керамики. Чугунные емкости используются достаточно редко из-за: быстрого окисления железа, вступления его в химическую реакцию с расплавом, большой реактивности, низкой термостойкости и огнеупорности. Из-за чего чугунные модели имеют невысокую стоимость.

Тигели из керамики разных форм

В тигелях из керамики не происходит никаких реакций и изменений. Поэтому их используют для плавки хромовых, кобальтовых сплавов и неблагородных металлов.

Вставки в тигель из кварца

Как вариант изготавливаются вставки в тигель из кварца. Их применяют, когда требуется исключить взаимодействие расплава с графитом или чугуном.

Источник

Тигель

Тигель (от нем. Tiegel — горшок) — это ёмкость для нагрева, высушивания, сжигания, обжига или плавления различных материалов. Тигли — это неотъемлемая часть металлургического и лабораторного оборудования при литье различных металлов, сплавов, и пр. Отличительной особенностью тиглей является применение для их конструкции огнеупорных материалов и высокоустойчивых к различным воздействиям металлов и сплавов.

Тигель имеет обычно коническую (усечённый конус) или цилиндрическую форму. Разновидностью тиглей являются также плавильные чашки, плавильные лодочки.

Содержание

Маркировка тиглей

Каждый тигель имеет марку (номер), и этот номер означает ёмкость тигля. Тигли маркируются от 1 до 300. В металлургии, как наиболее массовой отрасли промышленности, потребляющей тигли, за одну условную единицу ёмкости (1) принимается объём, равный 0,142 дм³(или удельная вместимость 1 кг бронзы) при условии, что тигель наполнен металлом на 85 %. Например, вместимость тигля марки 20 соответствует 2,84 дм³, или, иными словами, — 20 кг расплавленной бронзы.

Применение тиглей

Тигли разных форм, размеров и из различных материалов применяются:

Материалы для производства тиглей

Для производства тиглей в различных областях применения, применяются следующие материалы: Цирконий, платина — инертные тигли для лабораторий.

Металлургия, металлообработка, химическая промышленность:

Платина: точные химические работы, операции с плавиковой кислотой и др.

Золото: особо точные хим работы.

Серебро: работа с расплавами щелочей.

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Тигель» в других словарях:

ТИГЕЛЬ — (нем.) Плавильник, плавильный горшок для химических процессов в случаях, когда тело нужно подвергнуть действию высокой температуры. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ТИГЕЛЬ множ. число тигли, чашечка… … Словарь иностранных слов русского языка

ТИГЕЛЬ — употребляется для сплавления веществ при высокой t°. В продаже существуют тигли металлические (железные, медные, никелевые, серебряные, платино ^ iL выеидр.).фарфо *^г «»* ровые, шамотовые, кварцевые, из стекла пирекс и др. (рис. 1 … Большая медицинская энциклопедия

тигель — резервуар; тютень, горшок, печь, плита, капелина, сосуд, шербер Словарь русских синонимов. тигель сущ., кол во синонимов: 8 • горшок (35) • … Словарь синонимов

ТИГЕЛЬ — и тигль, тигля, муж. (нем. Tiegel) (тех.). 1. Сосуд из огнеупорного материала для плавки металлов, прокаливания и т.п. 2. Печатающая часть американки (см. американка во 2 знач.) массивная металлическая плита, прижимающая бумагу к печатному набору … Толковый словарь Ушакова

ТИГЕЛЬ — ТИГЕЛЬ, гля, муж. (спец.). Сосуд из огнеупорного материала для плавки или прокаливания чего н. на сильном огне. | прил. тигельный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ТИГЕЛЬ — муж., нем. плавильник, плавильный горшок, глиняный, графитовый и пр. Тигельная, тиглевая глина, огнестойкая. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

ТИГЕЛЬ — особый сосуд, служащий для плавки металла и защищающий его от непосредственного хим. воздействия топлива и газов. Обычно в Т. плавятся сталь, различные сплавы и редко чугун, идущий почти исключительно для изготовления ковких изделий.… … Технический железнодорожный словарь

тигель — тигель, род. тигля; мн. тигли, род. тиглей и устарелое тигели, тигелей … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

тигель — 1. (в печатном производстве) Массивная плита из металла одно из основных звеньев тигельной печатной машины и ручных печатных станков. 2. (в наборном производстве) Часть котла с расплавленным металлом в наборных строкоотливных машинах линотипах.… … Справочник технического переводчика

ТИГЕЛЬ — (1) сосуд из тугоплавких или огнеупорных материалов для плавки, варки или термообработки (сушки, обжига и др.) различных материалов, а также для проведения лабораторных хим. работ, связанных с термическими и др. воздействиями на различные… … Большая политехническая энциклопедия

Источник

Графитовый тигель для индукционной печи

Тигель графитовый для плавки

Что же из себя представляют тигли для плавки цветных металлов в тигельной печи?

Тигель для плавки металлов – это отдельная емкость, способная противостоять повышенным температурам, используемая в плавильных печах для расплавки не только благородных, но и других металлов.

В зависимости от назначения тигли для плавки могут отличатся в зависимости от используемого материала: графитовые тигли, керамические тигли и многие другие. Графитовые тигли применяют для выплавки цветных и черных металлов в тигельной печи. Благодаря своей электропроводности, тигли применяются для плавки драгоценных металлов. В защитной газовой атмосфере тигли работоспособны до 2500 С.

Графитовые тигли

, сосуды для плавки медных сплавов и стали. В состав формовочной массы входит, кроме графита, огнеупорная глина, иногда частично заменяемая каолином, и не всегда шамот и кварц; хорошие графитовые тигли могут выдерживать большое число плавок. Состав графитовой массы изменяется в зависимости от назначения тиглей. Содержание графита в массе тиглей изменяется в пределах от 20 до 60%. Грубочешуйчатый графит является основой тигельной массы, сообщающей последней огнеупорность, отличную теплопроводность, высокую термическую стойкость и большую плотность. Его восстановительная способность препятствует при плавке окислению металла. Тигли, изготовленные из аморфного или мелкочешуйчатого графита, выдерживают меньшее число плавок. Прочность графитовых тиглей зависит, однако, не только от структуры графита, но также от зольности последнего, от состава золы, от количества и качества прибавляемой глины, от способа сушки и прочего. Тигли, предназначаемые для плавки стали, изготовляются из высокопроцентного (85—90%) графита, не содержащего значительной примеси окиси железа. Тигли для медной плавки иногда приготовляют с заменой значительной части графита коксом или ретортным графитом.

При изготовлении крупных изделий применяется графит с более крупными частицами, чем при малых размерах. Наилучшим графитом для тигельного производства считается крупночешуйчатый с островов Цейлона и Мадагаскара. Его преимущества: высокая чистота состава, большая плотность строения и способность давать при измельчении частицы разных размеров. Другие графиты дают преимущественно тончайшие плоские частицы. Породы тонкокристаллического сложения для ответственных графитовых тиглей не пригодны. Глина является связующей добавкой к графиту, придающей массе пластические свойства, необходимые для формования тиглей, и сообщающей им прочность до обжига и в особенности после него. Применяются огнеупорные глины, способные спекаться при сравнительно низкой температуре, около 1000—1125°. Они должны обладать высокой пластичностью и огнеупорностью и содержать достаточно плавней. Большое применение при изготовлении тиглей имеют заграничные глины: из месторождений Гросальмероде, Клингенберга и Стурбриджа, химический состав которых приведен в табл. 1.

Из глин, имеющихся в СССР наиболее пригодны для тигельного дела часов-ярские (Артемовский округ УССР). Тигли для плавки стали изготовляются иногда с заменой части огнеупорной глины каолином и с небольшой добавкой шамота или кварца для уменьшения усадки. Составы шихт даны в табл. 2 и 3.

Смесь графита и глины, взятых в сухом порошкообразном состоянии, перемешивается в барабане, увлажняется и обрабатывается затем механическими средствами (на бегунах, в мешалках) до получения совершенно однородного, легко формующегося теста.

Природные свойства составных частей массы, их количественное соотношение, степень механической обработки д. б. тщательно изучены и подобраны. Весьма важно, чтобы готовые изделия состояли из плотного однородного материала, без грубых и даже мелких пор и пустот. Пористость черепа тиглей способствует быстрому выгоранию графита при их работе. После некоторого вылеживания графито-глиняная масса обрабатывается еще раз вручную или механически (ленточный пресс). Рабочая масса, выходящая из ленточного пресса, разрезается на части, сообразно с величиной изготовляемых тиглей. Формовка производится большей частью на гончарных кругах в гипсовых формах вручную с помощью шаблона. Применяется также формование на винтовых или других прессах в стальных формах. Весьма ответственной операцией является сушка сформованных графитовых тиглей. Вследствие тонкости частиц и высокой плотности отформованной массы, имеющей минимальную пористость, высушивание ее идет крайне медленно; поэтому необходимо сушить тигли весьма осторожно и длительно, притом в условиях отсутствия сколько-нибудь значительного движения воздуха и резких колебаний температуры его вследствие близости нагревательных устройств, попадания солнечных лучей и т. д. Наилучшей обстановкой для сушки является устройство достаточно обширных специальных помещений с постоянной температурой и умеренной вентиляцией. Весьма полезным в данном случае будет, по-видимому, применение нового принципа сушки массивных мало- и тонкопористых изделий, известного под названием Feuchtigkeitstrocknung. Способ этот при быстрой сушке в высокой степени обеспечивает постепенность и равномерность усадки плотных и массивных керамических изделий: тиглей и др. После сушки тигли подвергают осторожному обжигу при невысокой температуре в 650—700°. Во избежание выгорания графита тигли обжигаются в муфельных печах или в пламенных печах, но в защитных капселях с засыпкой изделий песком или толченым коксом.

Готовые графитовые тигли обладают значительной гигроскопичностью, которая делается весьма опасной при быстром нагреве тиглей, т. к. пары воды не могут, вследствие значительной плотности материала, быстро удаляться из внутренних частей массы и, расширяясь внутри материала, дают трещины или разрушают стенки изделий. Во избежание этого принято предварительно нагревать тигли, постепенно доводя их до 120—150° в течение нескольких дней. Лишь после этой операции тигли можно переносить в плавильную печь. С целью уменьшения гигроскопичности поверхность графитовых тиглей иногда покрывают защитным слоем из смолы или дегтя, растворенных в скипидаре.

Размер (емкость) тиглей определяется в «марках» (марка — объем, занимаемый одним кг расплавленной меди или одним фунтом резаной стали). На производство тиглей до войны 1914—18 гг. приходилось 50%, во время войны 70—75% всего мирового потребления графита.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 — 1929 г.

Какие виды используют для плавки в тигельной печи

Различия тигель есть и в конструкции. Те графитовые тигель, которые предназначаются для использования в специальном оборудовании могут иметь дополнительные сопла и различную форму.

Тигель для плавки в тигельной печи, купить который можно в представленном каталоге «Рута», подбирается исходя из характеристик плавильного оборудования. Классический тигель – купить его лучше для использования в печах с индукционным нагревом. Такие элементы создаются из керамики и могут иметь различный объем.

Почему используют именно графит

Способы нагрева

Если требуется переплавить за раз более 150-200 г металла, то к тиглю понадобится соорудить и тигельную печь, иначе добиться однородности расплава и высокого качества отливки будет очень трудно. Исключение – легкоплавкий и легко восстанавливающийся свинец: его за один раз в домашних условиях можно переплавить до 20-30 кг. Относительное исключение – цинк для горячей оцинковки, его расплава в тигле без печи может быть до 2-2,5 кг, но поверх него обязательно нужно сыпать буру, чтобы зеркало расплава было полностью покрыто ее кипящим слоем. Стальной крепеж бросают в расплав сквозь слой буры.

Оптимальный во всех отношениях способ нагрева тигля в печи – газом, поз. 1 на рис., но газовая тигельная печь достаточно сложное сооружение, хотя и вполне может быть изготовлена самостоятельно. Наиболее подходящий тигель для газовой печи – керамический графитированный, т.к. его материал обладает довольно высокой теплопроводностью. При особо высоких требованиях к чистоте металла лучше использовать керамический нейтральный тигель. При пониженных для легкоплавких металлов – чугунный, как лучше проводящий тепло и тем самым экономящий топливо. Графитовые тигли в газовую печь ставят, только если требуется сильное восстановление старого окисленного металла, а опасность науглероживания несущественна, напр., при переплавке извлеченного из земли серебра на аффинаж

Способы плавки металла в тигле

Для легкоплавких металлов часто наиболее экономичной оказывается электрическая тигельная печь, поз. 2; она может быть т. наз. омической (с нагревом нихромовой спиралью) или индукционной, с нагревом от генератора электромагнитных колебаний, см. ниже. В индукционной печи применимы только керамические нейтральные или, в ограниченных пределах, графитированные тигли.

Если тигель боле чем на 2-2,5 кг металла, то тигельную печь по правилам безопасности нужно делать опрокидывающейся (поз. 3), т.к. и 1 кг пролитого на пол расплава это уже большая беда. Металл в мелких ювелирных тиглях, наоборот, предпочтительно греть без печи, непосредственно пламенем горелки, поз. 4. В таком случае тигель все время плавки удерживают специальным пружинным захватом, поз. 5 и 6.

Примечание: серебро и его сплавы, а также свинец на грузила, в домашних условиях в количестве до 15-20 г можно плавить, используя вместо тигля… ложку из пищевой нержавейки, см. рис. справа. Для безопасности тогда надо сделать к губкам тисков прокладки с продольными пропилами под ручку ложки. Пламя – исключительно газовое; бензиновое может сжечь ложку.

Читать также: Гальваника серебром в домашних условиях

Электронагрев

Омические тигельные печи используются в основном для плавки свинца или олова. Для более тугоплавких металлов они оказываются неэкономичными, но свинца в домашней тигельной электропечи за раз можно переплавить до 20 кг; как самому сделать электрический тигель для плавки свинца см. напр. видео:

Видео: электрический тигель для плавки свинца

Плавка алюминия в тигле, оказывается выгоднее индукционная вследствие его высокой электропроводности, но с медью этот фокус уже не проходит – ее температура и скрытая теплота плавления много больше. При индукционном способе плавки металл греют вихревые токи Фуко, для чего тигель с ним помещают в ЭМП катушки из толстого медного провода, питаемой переменным током от генератора электромагнитных колебаний. Как сделать своими руками генератор для индуктивного нагрева небольших количеств металла, напр., на безделушки, описано в других материалах, или, к примеру, см. след. видео руководство.

Видео: индукционный нагрев своими руками

Индукторная тигельная печь для плавки алюминия

С увеличением количества переплавляемого металла не только растет необходимая мощность генератора, но и падает оптимальная его частота, это сказывается т. наз. поверхностный эффект (скин-эффект) в металле. Если 100-200 г алюминия можно переплавить в ЭМП от любого самодельного генератора для индуктивного нагрева, то установка на 1,5-2 кг дюраля или магниевого сплава представляет собой уже солидное сооружение, см. рис. справа. Если вы намерены работать с алюминием, то хорошенько подумайте – а стоит ли нечто подобное городить? Не проще ли выйдет мини газовая печь для плавки небольших количеств алюминиевых сплавов, см. напр. ролик

Видео: мини печь для плавки алюминия

Как выбрать наиболее подходящий вариант

В нашем каталоге вы можете встретить тигли разных форм и размеров для любой тигельной печи, выбирать есть из чего! Если необходимы емкости для тигельных печей с использованием специального оборудования, обратите внимание на модели с дополнительными соплами, изготовленные в оригинальной форме или другими конструкционными особенностями.

В любом случае, выбор тигля для тигельной печи делается с ориентиром на характеристики оборудования, в котором будет проводиться расплавка металлов. Если у вас классическая индукционная тигельная печь, вполне подойдут стандартные изделия, в том числе из керамики, различного объема. На выбор тигля также может повлиять его цена, которая формируется на основании размеров, формы, предназначения и материалов изготовления.

Каждый тигель, цена которого формируется исходя из габаритов, предназначения, материала и размеров, является проверенным и сертифицированным продуктом.

Решили заказать тигель для тигельной печи?

Просто позвоните по контактным телефона или купите необходимый товар, используя систему заказа онлайн.

Тигель — это огнеупорная емкость, предназначенная для плавления металлов. В тигелях, в составе которых присутствует графит, производят плавку сталей или меди и сплавов на ее основе. Получение расплава металла производят в тигельных печах.

Данный способ плавления ограничен объемом получения расплава. Графитовый тигель используется в лабораториях, на заводах для получения редких сплавов или для получения отливок из меди, драгоценных металлов, а также в домашних мастерских.

Особенности графитового тигеля

Графитовые тигели для плавки цветных металлов имеют достаточно длительный эксплуатационный период. Хорошо противостоят окислению, термическому и механическому воздействию расплава. Используются в основном тигели в паре с индукционными нагревательными печами.

Индукционная печь с графитовым тигелем

Графиту, как у материалу, присущи такие свойства как:

Графитовые тигели изготавливаются не из чистого графита. Для формирования смеси в графит добавляют огнеупорную глину (шамотную, глинозем), кварцевый песок. Часть глины может быть заменена на каолин. Качественно изготовленные емкости легко переносят значительное число плавок.

Для плавки сталей состав шихтовой смеси подбирается под требования чистоты и характеристик стали.
Материалы шихты, %

Для плавки меди и чугуна Блейнингер предложил следующие пропорции тигельных шихт.

Изготовление тигеля своими руками

Изготовление тигеля не трудоемкое занятие. Чтобы его изготовить своими руками на основе мартеля потребуется:

Немного о плавке

В глубоком вакууме переплавляемый металл высокой чистоты можно нагреть точно до температуры плавления или чуть выше, и выдержать при ней некоторое время, чтобы расплавились крошечные, буквально в несколько атомов, остатки кристаллитов. Затем металлу возможно дать остыть чуть ниже температуры плавления – он останется жидким, как перенасыщенный раствор без кристаллика-затравки. Если теперь металл вылить, также в вакууме, в форму из химически абсолютно инертного материала, в которую помещен затравочный кристаллик того же металла, то, соблюдая все тонкости данной технологии, получим монокристаллическую отливку, обладающую уникальными свойствами.

В любительских условиях вакуумная плавка, увы, неосуществима. Чтобы правильно самому изготовить тигель для плавки металла, нужно учесть ряд особенностей плавки в не инертной химически газовой среде. Переплавляемый металл, во-первых, взаимодействует с воздухом, отчего часть его теряется на образование окисла, что особенно важно при переплавке лома драгметаллов: при своей температуре плавления (1060 градусов Цельсия) даже золото заметно окисляется. Чтобы до некоторой степени компенсировать окисление, тигель должен создавать для расплава восстановительную среду или быть химически инертным, если металл плавится чистым открытым пламенем, см. далее.

Во-вторых, чтобы металл в тигле не застыл, пока его донесут до литейной формы, чтобы остатки исходных кристаллитов не испортили отливку, и расплав приобрел достаточную текучесть, металл в тигле перегревают. Напр., температура плавления цинка – 440 градусов, а его же литейная – 600. Алюминия, соотв., 660 и 800. Поскольку перегрев металла после расплавления требует некоторого времени, заодно происходит и дегазация расплава, это в-третьих.

Восстановление

В металлургии в качестве восстановителей используют преимущественно атомарный углерод C, моноксид углерода CO (угарный газ) и водород H. Последний чаще всего случайный гость, т.к. для данной цели слишком активен и поглощается металлами, не образуя с ними химических соединений, в больших количествах, что портит литейный материал. Напр., твердая платина при комнатной температуре способна поглотить до 800 объемов водорода. Платиновая болванка в водородной атмосфере буквально на глазах вспухает, трескается и распадается на куски. Если их вынуть их водородной камеры и нагреть, водород выделится обратно.

Примечание: сходным образом, но в меньших количествах, металлы поглощают/выделяют и другие газы, напр. азот. Именно поэтому требуется дегазация расплава, см. также ниже.

Заметную долю водородное восстановление имеет место при нагреве открытым пламенем газовой горелки, при его контакте с менее нагретой поверхностью. До порчи металла дело не доходит – поглощенный водород далее в процессе плавки выделяется и сгорает. Но, если к газопоглощению склонен и материал тигля, он во время плавки может треснуть и лопнуть, это нужно обязательно иметь в виду.

Восстановление CO заметно, если металл в тигле плавится открытым пламенем жидкостной (бензиновой, керосиновой, дизельной) горелки, по тем же причинам. Жидкое топливо сгорает много медленнее газа, и зона его догорания тянется на несколько см от сопла горелки. Восстановление угарным газом – самое, с точки зрения металла, чистое: оно не портит металл и не дает побочных продуктов при сильном избытке восстановителя. Поэтому восстановление CO широко используется в металлургии при выплавке металла из руды, но как сделать тигельную печь (см. далее), в которой компенсация окисления полностью обеспечивалась бы CO, пока никто не придумал.

Атомарный углерод восстановитель достаточно энергичный для того, чтобы компенсировать окисление. Создать с помощью C восстановительную среду в тигле также несложно: достаточно ввести свободный углерод в той или иной аллотропической модификации в состав его материала или весь тигель выполнить из жаростойкого и механически достаточно прочного аллотропа C; таковым является графит. При восстановлении C существует опасность науглероживания расплава, но графит выделяет при нагреве совсем немного атомарного углерода. Если греть металл в графитовом тигле газовым пламенем, то избыточный C тут же найдет себе более «вкусный» для него H и опасность науглероживания сведется к нулю. А для прочих способов нагрева (см. далее) можно подобрать размеры, конфигурацию тигля и присадку графита к его материалу так, что лишнего C просто не будет при любом мыслимом режиме плавки. Это очень ценное свойство графита, тоже имейте в виду.

Примечание: коэффициент температурного расширения графита ТКР отрицательный, что существенно компенсирует термическое расширение тигля, повышает его стойкость и увеличивает ресурс. Тоже ценное качество.

Выдержка

Итак, почему расплав в тигле нужно перегревать и выдерживать, понятно. Хотя литье из металла совсем другая тема, здесь все же нужно упомянуть, что время выдержки расплава следует соблюдать достаточно точно. Химически чистые металлы на практике почти не применяются, напр. золото 9999 очень быстро истирается; исключение электротехническая медь и цинк для оцинкови, они чем чище, тем лучше. Чаще всего используют т. наз. эвтектические сплавы; напр. сталь это эвтектика железа с углеродом, а дюраль – сложная эвтектика из нескольких компонент. Если дать расплаву перестояться, структура эвтектики в отливке изменится и готовое изделие выйдет порченым. Особенно критично время выдержки для бронзы и латуни: лить их нужно немедленно, как только игра расплава в тигле видимо изменится, станет спокойнее. Помните, как инженер Телегин в «Хождении по мукам» А. Н. Толстого беспокоился, как бы бронза не перестоялась?

Читать также: Ртутная антенна для телевизора своими руками

Применительно к изготовлению самодельного тигля дегазация расплава при выдержке значима тем, что в это время он (тигель) испытывает значительные динамические нагрузки от пузырьков выделяющихся газов и/или игры самого расплава. Т.е., сделать тигель выдерживающим большое количество термических деформаций и, если требуется восстановительным, мало. Его материал должен быть и достаточно вязким, чтобы выдерживать ударные волны от лопающихся пузырьков и толчки от струй расплава. Именно этим обстоятельством объясняется низкая стойкость и надежность самодельных графитовых тиглей, (см. далее).

Источник