Для чего используют тигель в химии

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

Лабораторная посуда

Требования, которым должна соответствовать химическая посуда:

В данной статье мы классифицируем всю химическую посуду на три группы по ее назначению: мерная, немерная и специального применения.

Мерная химическая посуда

Мерная посуда имеет точную градуировку, нагреванию ее не подвергают.

Пипетки служат для отбора жидкостей (до 100 мл) и газов (от 100 мл)

Применяются для измерения точных объемов, титрования (метод количественного/качественного анализа в аналитической химии)

С помощью мерных колб, мензурок и цилиндров отмеривают и хранят определенные объемы жидкостей.

Немерная химическая посуда (общего назначения)

К такой химической посуде относятся изделия, многие из которых употребляются с нагревом: пробирки, стаканы, колбы (плоскодонные, круглодонные, конические), реторты.

Служат для переливания и фильтрования жидкостей. Делительные воронки применяются для разделения несмешивающихся жидкостей.

Сифон химический применяется для безопасного перекачивания жидких сред из бутылей, бочек, канистр. Особенно важен сифон в работе с агрессивными опасными химическими веществами.

Химическая капельница применяется для дозирования растворов и индикаторов.

Используются с целью взятия твердых и сыпучих веществ. Могут служить для перемешивания жидкостей.

Применяется для одновременного размещения и закрепления множества пробирок.

Химическая посуда специального назначения

Данная посуда отличается тем, что предназначена для какой-либо одной цели.

Круглодонная колба с отводом для вставки прямоточного холодильника. Используется для перегонки различных веществ.

Плоскодонная коническая колба, которая применяется для вакуумного фильтрования.

Применяется для фильтрования растворов при помощи фильтровальной бумаги под вакуумом.

Фильтр Шотта представляет собой стеклянную пористую пластинку. Фильтр Шотта используют в ходе вакуумного фильтрования.

Применяется для конденсирования паров и отвода образовавшегося конденсата из системы, сбор конденсата происходит в колбу-приемник.

Применяется для конденсирования паров и возврата конденсата в реакционную массу. Обычно устанавливается вертикально.

Конструктивный элемент химических приборов, чаще всего используется для соединения холодильника с приемником.

Используется в качестве приемника при перегонке. Одним из предназначений колбы Кьельдаля является определения азота в веществах по методу Кьельдаля.

Используется для частичной или полной конденсации паров жидкостей, которые разделяют перегонкой или ректификацией (разделение, основанное на многократной дистилляции.)

Толстостенный стеклянный сосуд, с пришлифованной крышкой, на дно которого помещают влагопоглощающее вещество, в результате чего в эксикаторе поддерживается влажность воздуха приблизительно равная нулю. Эксикатор используется для высушивания и хранения различных веществ.

Служат для очистки газов от механических примесей. Также хлоркальцевые трубки применяют для предохранения растворов от попадания в них воды и углекислого газа: с этой целью их заполняют нужным поглотителем.

Применяется для получения газов при действии на твердые вещества растворов кислот и щелочей.

Чашки для выпаривания используют для выпаривания (упаривания) растворов.

Применяется для измельчения твердых веществ.

Применяются для прокаливания веществ в печи.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Тигель

Тигель – лабораторное оборудование при работе с металлами или сплавами

Введение

Тигель (в переводе с немецкого – горшок) представляет собой контейнер для работы с металлом, стеклом, пигментной продукцией (обжиг, нагрев, плавка, сушка) в лабораторных условиях. Благодаря своей конструкции из огнеупорных материалов, которые устойчивы к воздействиям высоким температур, он предотвращает процесс влияния тепла на раствор или металл.

Основа тигля

Основные требования к материалам, из которых производится тигель: материал должен выдерживать достаточно высокую температуру, а также не взаимодействовать с материалом, который обрабатывается в данном тигле. Иногда такое взаимодействие допустимо, хотя и имеет некоторые ограничения.

Первые тигли изготавливались из глины. В настоящее время основой для их производства может служить любой материал, который выдерживает такие высокие температуры, при которых в нем (тигле) можно было бы расплавить вещество или иным образом изменить его содержимое, при этом не воздействуя на саму емкость. К ним относятся стекло или графит с некоторым содержанием глины, а также материалы, которые могут выдерживать высокие температуры, обычно больше 500 °С. Некоторые тигли выдерживают температуру, превышающую 1600 °С. Тигель обычно помещают в печь, но некоторые печи (в том числе электрические) имеют встроенные тигли.

История тигля

Древние тигли возникли в Восточной Европе и Иране в XI-X тыс. до н.э.. Форма тиглей менялась с течением времени, а ее конструкция отражала как процесс, для которого они использовались, так и региональные различия. Одним из первых применений тигля была разработка и получение металлов платиновой группы для создания чистых металлов.

Маркировка тиглей

Тигель может быть нескольких форм: конической, цилиндрической или др.. Также известны плавильные чашки и плавильные лодочки. Каждый тигель имеет номер, который означает его ёмкость.

Маркировка проводится от 1 до 300. В металлургической промышленности одна условная единица ёмкости равняется объёму, равному 0,142 дм³, если тигель наполнен на 85 % металлом. Литейные формы могут быть различных конфигураций, размеров, цветов. Если размеры тиглей менее 10-15 мм, то тогда, как правило, они изготавливаются из фарфора.

Применение тиглей

Область применения тиглей достаточно обширна. Тигли, в зависимости от размеров, форм и изготовленного материала, применяются в таких областях промышленности:
• в металлургической (при плавлении; обжиге; разливке металлов, флюсов, рудных концентратов);
• в металлообрабатывающей (литье, отжиг, обжиг и др.);
• в химической (при растворении, гомогенизации, сжигании, плавлении и др.).

Кроме того, данный огнестойкий контейнер может использоваться для гравиметрического анализа, а также в качестве лабораторного оборудования при работе с металлами.

Широкое применение получил кварцевый тигель. Он применяется при высокоскоростном анализе для определения содержания углерода и серы в жидких металлах (железо, сплавы цветных металлов), в нефти, шлаке, газовой саже, каучуке, цементе, керосине, а также в работе с кислыми и нейтральными веществами при температурах до 1000 °С.

Все кварцевые тигли устойчивы к теплу и химическим воздействиям. Кварцевое лабораторное оборудование и приборы не подвергаются воздействию кислот органических и неорганических, за исключением фтористоводородной и ортофосфорной кислоты. Практически все химические растворы и осадки не вступают в реакцию с кварцевым стеклом, как результат – кварцевая посуда может отлично заменять платиновую посуду, которая применяется в научных лабораториях.

Кварцевая лабораторная лабораторная посуда, к ней относится и кварцевый тигель (рабочая температура кварца – до 1250 °С) применяется для работы в условиях высоких температур и давлений, вибрационных нагрузок, нагрева и резкого охлаждения. Кварцевый тигель имеет ряд ценных физико-химических свойств:
— устойчивость к химическим и термическим воздействиям;
— стойкость к лазерному и ионизирующему излучению;
— малое поглощение света;
— низкая температура расширения.

Где купить тигель?

Компания “Prime Chemicals Group” является одним из лидеров в сфере лабораторного оборудования и приборов, химических реактивов, резинотехнических изделий, лабораторного стекла, фильтровальной бумаги. Наш интернет-магазин предлагает огромный ассортимент лабораторной продукции в Москве и Московской области. Весь товар поставляется со склада и доставляется в кротчайшие сроки. Магазин химических реактивов Москва розница реализует продукцию и оптом.

«Прайм Кемикалc Групп» – это качество и надежность.

Источник

Графитовый тигель для индукционной печи

Организация технологических операций на производствах в том или ином виде предусматривает подготовку оснастки. Это приспособления, которые играют вспомогательную, но важную роль. К таким устройствам относятся и тигли. Как правило, это небольшие емкости конусной формы, в которых производятся операции термической обработки. Что такое тигли в технологическом процессе? Это оснастка, благодаря которой осуществляется обработка различных материалов с целью придания им тех или иных эксплуатационных качеств.

Конструкция тиглей

Тигель имеет достаточно простое устройство. Его главная задача заключается в содержании материалов при воздействии на них экстремальных температур, а особенности логично выражаются термозащитными свойствами. Другое дело, что, в зависимости от обслуживаемого материала, тигель может иметь разные эксплуатационные качества в плане химического взаимодействия с металлами. Итак, что такое тигли с конструкционной точки зрения? Это небольшой резервуар конусной формы, который условно можно разделить на две части – верхнюю и нижнюю. В плане функциональных возможностей важнее нижняя часть, поскольку на нее возлагаются наибольшие физические и термические нагрузки. Что касается верхней части, то и она может иметь высокую степень технологической ответственности, если планируется использовать полную емкость для плавки.

Функции тиглей

Как уже отмечалось, тигель используется в процессах плавления металлов в качестве несущей емкости. Однако даже в рамках этой несложной функции конкретные задачи таких приспособлений могут отличаться. Самое распространенное применение тигля – в качестве отдельной емкости для организации плавки металла. Таким образом, в частности, обслуживается металлическая шихта в металлургии. Но есть и другие способы применения, в том числе в составе индукционного оборудования. Казалось бы, для чего нужен тигель в индукционной печи, если его можно нагревать автономно? Причин этому много. Во-первых, для обеспечения чистоты самого сплава и подачи высоких температур. Тигель выступает своего рода посудой, которая оберегает металл и от примесей, и от нежелательных газов. Во-вторых, оберегаются и поверхности внутренних стен индукционной печи. Есть и третий способ использования тиглей. С помощью специальных механизмов металлурги могут перемещать металлические массы в расплавленном состоянии, используя подобные емкости.

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: Поделки на токарном станке по металлу

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

Виды тиглей

В основном тигли различаются по использованному в изготовлении материалу. Заготовочное сырье можно условно разделить на два типа – металлы и неметаллы. Если говорить о первой группе, то чугун будет наиболее популярной основой конструкции. Он хорош прежде всего своей стойкостью к температурным воздействиям и возможностями безопасного контакта с другими металлическими сплавами. Однако эти преимущества действуют только при сравнении чугунных емкостей с другими металлическими аналогами. И напротив, если сравнивать чугунные тигли с неметаллическими формами, то обнаружатся недостатки в виде высокой реактивности и окисляемости, не говоря о дороговизне такого решения. Теперь можно обратиться ко второй группе материалов. Что такое тигли из неметаллического сырья? Это керамические, глиняные и графитовые изделия, которые характеризуются стойкостью к термическому воздействию и процессам окисления. Помимо этого, керамика никак не влияет на химический состав обслуживаемого сплава, что тоже является плюсом. Практика показывает, что такие тигли могут безобидно принимать сплавы из палладия, хрома или кобальта. Наиболее же популярны графитовые и глиняные изделия, которые стоит рассмотреть отдельно.

Глиняные тигли

Популярность глиняных тиглей обусловлена не столько их положительными эксплуатационными качествами, сколько доступностью и легкостью изготовления. Обычно для таких нужд используется шамотная глина, которая в процессе изготовления подвергается трем этапам обработки – созданию рабочей массы, лепке и сушке. Данная технология пришла на смену фарфоровым емкостям. Они тоже без особых усилий поддавались формовке, однако на практике использования не соответствовали требованиям прочности и стойкости перед высокими температурами. Как результат, появлялись трещины и сколы. Что такое тигли из глины на практике применения? Это более крепкий материал по сравнению с фарфором даже в условиях повышенных температур. Однако по другим качествам того же взаимодействия с металлическими сплавами глина не так безобидна – по крайней мере, на фоне алундовых и графитовых изделий. Тем не менее экономически применение глиняных тиглей более чем оправдывает себя, если речь идет о мелких типовых операциях расплава.

Почему используют именно графит

Особенности графитовых тиглей

Изделия из графита и углерода демонстрируют повышенную химическую и термическую стойкость, что и обуславливает их ценность в металлургии. К примеру, специальные составы графита способны выдерживать порядка 3000 °C. Очевидно, что можно использовать такой тигель для плавки металла практически во всех направлениях металлургической промышленности. Оснастка используется для расплава, раздачи, разлива цветных и черных металлов – в том числе и в составе с индукционными вакуумными печами. Технология изготовления графитовых тиглей позволяет точечно рассчитывать их форму и размеры до мельчайших деталей. Чаще всего размеры ориентируются под конкретную конструкцию индукционной печи. Например, распространены формы в виде стаканов, где также присутствуют другие технологические дополнения – носики, буртики, отверстия и т. д. Но стоит графитовое сырье значительно дороже, чем другие материалы, поэтому оснастка используется преимущественно в профессиональной сфере. Хотя бывают исключения, когда домашние мастера разбавляют составы более дешевыми материалами.

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: Чем обрабатывать сварочный шов нержавейки

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).

Тигель для плавки алюминия

С алюминием можно работать на графитовых тиглях, которые способны обеспечивать температуру плавления в диапазоне от 400 до 1400 °С. В частности, широко используются так называемые маммут-тигли. Наиболее широкий температурный диапазон для плавки алюминия предлагают универсальные емкости. Они обеспечивают как интенсивный нагрев, так и непосредственное плавление. В среднем температурном диапазоне используется тигель для алюминия, погружаемый в электропечи. Такие формы, помимо температурной стойкости, отличаются защитными покрытиями от коррозии и механической долговечностью. Самые же устойчивые тигли для обслуживания алюминия применяются в газовых печах, которые обеспечивают температурный режим на уровне 1400 °С. Реже практикуется использование комбинации тиглей с печами, работающими на жидком топливе.

Тигель для свинца

В расплаве свинца могут задействоваться тигли практически всех распространенных видов, за исключением хрупких конструкций. Например, керамические, фарфоровые и глиняные модели в этом случае использовать не рекомендуется. Конечно, оптимальным может стать тот же графитовый тигель, но его высокая стоимость ограничивает возможности для применения. Надо отметить, что тигель для плавки свинца не столько распространен в профессиональной сфере, сколько в частных хозяйствах. Металл используют для изготовления дроби, грузиков, различных формочек и других приспособлений, которые могут понадобиться в хозяйстве. Оптимальным решением для такой расплавки дома может стать комбинированный состав графита с доступными по цене строительными добавками.

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.

Как изготовить тигель своими руками?

Главная задача тех, кто сталкивается с необходимостью изготовления тиглей, состоит в обеспечении условий для интенсивной сушки или обогрева. К этому моменту можно без особых усилий создать форму из той же глины. Далее подготавливается нагревательный элемент – индуктор. Это цилиндрическая конструкция, выполняемая из жаропрочного материала и металлической обмотки в виде проволоки. Как сделать тигель с индуктором такого типа из подручных материалов? Достаточно подготовить четыре электронные лампы и соединить их в параллельную электроцепь. После этого в центр помещается форма будущего тигеля и подается ток через генераторную установку.

Источник