石墨坩埚
石墨埚，又称熔铜包、熔铜等，是指以石墨、粘土、硅石和腊石为原料烧制而成的一类坩埚。石墨坩埚主要用来熔炼紫铜、黄铜、金、银、锌和铅等有色金属及其合金。
材料简介
石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸，碱性溶液的抗腐蚀性较强，具有优良的化学稳定性。石墨坩埚，因具有以上优良的性能，所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门，被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。石墨坩埚的主体原料，是结晶形天然石墨，保持着天然石墨原有的各种物理化学特性。石墨对酸、碱性溶液的抗腐蚀性较强，具有优良的化学稳定性。
石墨坩埚以天然鳞片石墨为主体原料，以可塑性耐火粘土或炭质为粘结剂加工而成，具有耐高温、导热性能强、抗腐蚀性能好，使用寿命长等特点。在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急冷、急热具有一定抗应变性能。对酸性、碱性溶液抗蚀性较强，具有优良的化学稳定性，在熔炼过程中不参与任何化学反应。石墨坩埚内壁平滑，被熔化的金属液体不易渗漏和粘附在坩埚内壁，使金属液体有良好的流动性和浇铸性，适用于各种不同模具浇铸成型。由于石墨坩埚具有以上优良特性，被广泛用于合金工具钢冶炼和有色金属及其合金的冶炼。
原料配比
石墨坩埚的主要原料有石墨、碳化硅、硅石、耐火粘土、沥青和焦油等。
石墨是坩埚生产的主要原料，在配料中占45～55%，以结晶形的鳞片状和针（块）状石墨为佳。我国生产石墨坩埚普遍采用鳞片状中碳石墨，含碳量一般为85～93%。根据坩埚的性能用途、型号规格选择石墨粒度。通常容积在100#以上的大型坩埚，采用32目以上的大鳞片石墨；容积在60#～80#的中型坩埚，采用80目鳞片石墨；容积在50#以下的小型坩埚，采用100目鳞片石墨；手工成型专用异形坩埚采用-100目细鳞片石墨。
耐火粘土主要起可塑成型无机化合物粘结剂的作用。要求粘土成分纯洁，可塑性强，物理化学性能稳定。并具有较高的耐火度和良好的热效应。
由于坩埚熔炼的物质和使用条件的不同，在生产配料中，各种原料的配合比例不一。应根据坩埚的性能、用途和使用条件合理确定。
类型
石墨坩埚主要用于金属材料的熔融，它分天然石墨质和人造石墨质两类。
1)天然石墨质
它是以天然鳞片状石墨为主要原材料，加入粘土及其它耐火质原料制成的，一般叫做粘土石墨坩埚，而把以沥青为粘结剂的叫做碳粘结剂型坩埚，单靠粘土的烧结力制成的叫徽粘土粘结剂型坩埚，前者在强度和抗热冲击性方面优越。它用于钢铁、铜、铜合金及其它有色金属的熔解，其大小各式各样，熔融容量从250g到500kg不等。
这类坩埚包括撇渣勺、盖、接合环、坩埚支架和搅拌捧等附件。
2)人造石墨质
上述的天然石墨坩埚通常含有50%左右的粘土质矿物，而人造石墨坩埚的杂质（灰分）小于1%，用于精炼高纯度金属，还有经过特殊纯化处理的高纯石墨（灰分\u003c20ppm）。人造石墨坩埚往往用于熔融少量的贵金属和高纯金属或高熔点金属和氧化物等。还可用作为钢铁中气体分析用坩埚。
生产工艺
石墨坩埚的制造工艺可分为手塑成型、旋塑成型和压塑成型三种。坩埚质量的优劣与工艺成型方法有重要关系。成型方法决定坩埚坯体的结构、密度、气孔率和机械强度。
手塑成型用于特殊用途的异型坩埚，不能用旋塑和压塑成型方法的情况下。有些特殊异型坩埚，可采用旋塑与手塑相结合的方法成型。
旋塑成型是以旋罐机带动塑模运转，利用内刀挤塑泥料完成坩埚塑型。
压塑成型是应用油压、水压或气压等压力设备为动能，以钢模为塑具进行坩埚成型。它与旋塑成型法相比，具有工艺简单、生产周期短、成品率与效率高、劳动强度低、成型水分少、坩埚收缩率和气孔率低、产品质量和密度高等优点。
主要特点
国产石墨坩埚的生产技术水平已经达到甚至超过进口坩埚，优质的国产坩埚具有以下特点：
材料种类
熔铝保温坩埚，具有良好的导热性能(与复合铁坩埚相当)、使用周期长(三个月左右)、节约能源(约1/3)、价格低廉(低于进口坩埚的60%以上)、操作简单(勿需作刷涂处理)、铝液或压铸件不增铁等优点，是国内替代进口的熔铝坩埚新一代高效节能石墨坩埚。
注意事项
多种类少数量的合金熔解最适合使用坩埚。要想改变合金的种类时，只需要交换石墨坩埚即可。其他的熔解方法像反射炉和非坩埚式感应炉进行熔解时，适合于单一合金的大量熔解，如果变换熔解合金种类时，如果不更换内衬的耐火材料，会发生金属污染。
基本标准
基本信息
标准号 StandardNo： GB/T 26279-2010
中文标准名称 StandardTitle in Chinese：石墨坩埚
英文标准名称： Graphite crucible
发布日期 IssuanceDate： 2011-1-14
实施日期 ExecuteDate： 2011-11-1
首次发布日期 FirstIssuance Date： 2011-1-14
标准状态 StandardState：现行
复审确认日期 ReviewAffirmance Date：
计划编号 Plan No： 20081767-T-605
代替国标号 ReplacedStandard：
被代替国标号 ReplacedStandard:
废止时间 RevocatoryDate：
采用国际标准号 AdoptedInternational Standard No：
采标名称 AdoptedInternational Standard Name：
采用程度 ApplicationDegree：
采用国际标准 AdoptedInternational Standard：
国际标准分类号(ICS)： 70.180
中国标准分类号(CCS)： Q51
标准类别 StandardSort：产品
标准页码 Number ofPages:
标准价格(元) Price(￥)：
主管部门 Governor：中国钢铁工业协会
归口单位 TechnicalCommittees：全国钢标准化技术委员会
范围
本标准规定了石墨坩埚（以下简称坩埚）的定义、分类、规格型号、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和质量证明书等。
本标准适用于有色金属及其合金进行溶解、精炼和保温用的坩埚（具体使用范围及使用寿命参见附录A）。人造石墨坩埚、高纯石墨坩埚、碳制品加工的坩埚其型号可参照本标准。
规范性引用文件
下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
GB/T 2997-2000 致密定形耐火制品 体积密度、显气孔率和真气孔率 试验方法
GB/T 5072.2-2004 致密定型耐火制品 常温耐压强度试验方法
GB/T 7322-2007 耐火材料 耐火度试验方法
GB/T 8170 数值修约规则及极限数值的表示和判定
GB/T 16555-2008 含碳、碳化硅、氮化物耐火材料化学分析方法
养护方法
石墨坩埚应注意防潮。石墨坩埚最怕受潮，受潮后对质量有很大影响，如果使用受潮的坩埚会出现破裂、爆片、掉帮和掉底等现象，造成熔化金属的损失，甚至发生工伤事故。所以石墨坩埚在仓储保管和使用过程中，必须注意防潮。
储存石墨坩埚的库房要干燥通风，并将温度保持在5℃~25℃之间，相对湿度为50～60%，切不可把坩埚放在砖土或水泥地面上储存，以免受潮。散装的石墨坩埚应放在木架上，以离地面25～30cm为宜；以木箱、柳条筐篓或草袋包装的整装件，货垛下面须垫枕木，离地面不低于20cm，在枕木上铺垫一层油毡更利于隔潮。码放一段时期必须倒垛，把下层的倒在上层，最好是上下层相对地倒。倒垛时间间隔不可过长，一般两个月倒垛一次，如果地面潮气不大，可三个月倒垛一次。总之，勤倒垛才能收到好的防潮效果。
1、坩埚规格号即铜之容量（#/千克）
2、石墨坩埚严防湿润，存放时必需放在干燥处或木架上。
3、搬运时轻拿轻放，严禁摔震。
4、运用前需在干燥设备或炉旁热烘焙，温度逐升到 500℃。
5、坩埚应放在炉口平面以下防范炉盖磨损坩埚上口。
6、加料时应根据坩埚溶量，不可加料太多，太紧防范紧缩坩埚。
7、出炉东西和坩夹要符合坩埚外形，夹此中部防范部门受力损坏坩埚。
8、拔除坩埚表里壁溶渣和粘焦时应轻敲防范损坏坩埚。
9、坩埚与炉壁之间应保持适合距离，坩埚应放在炉内正中。
10、运用适量助燃剂、添加剂将减少坩埚运用寿命。
11、运用过程当中，每周将坩埚转折一次，可延长坩埚运用寿命。
12、防范强腐蚀火焰直喷坩埚侧面和底砣。
发展方向
2010年4月9日有关部门获悉，随着全国钢标准化委员会所长孙伟、中国耐火材料行业协会常务副会长兼秘书长徐殿利、四川理工工学院材料与化学工程学院材料化学院副院长陈建等三十余位专家学者的审定，国内首个石墨坩埚国家标准将可望出台。
填补国内空白 石墨坩埚国家标准新津区出——新津举行石墨坩埚国家标准审定会
2010年4月8日，在气候怡人、游人如织的水城新津花舞人间，全国钢标准化委员会所长孙伟、中国耐火材料行业协会常务副会长兼秘书长徐殿利、四川理工工学院材料与化学工程学院材料化学院副院长陈建等30余位专家学者齐聚一堂，对新津工业园区内的企业——成都市天府石墨坩埚有限公司主持起草的《石墨坩埚》进行审定。“这次专业审定将填补国内石墨坩埚无国家标准的空白。”有关专家向记者介绍说。
参考资料
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