Тигель графитовый ТУ 2-036-786-79

Тигли, изготовленные по ТУ 2-036-786-79, — огнеупорные графитосодержащие изделия конической или цилиндрической формы, предназначенные для плавки, выдержки и разлива цветных и драгоценных металлов в условиях металлургического, литейного и ювелирного производств.

Назначение: металлы и типы печей

Тигли применяются для плавки и разлива цветных металлов — меди и медных сплавов (латунь, бронза), алюминия, цинка, свинца, — а также драгоценных металлов: золота, серебра, платины и сплавов на их основе. Рабочая температура зависит от марки изделия и достигает 1500–1600 °C.

Типы печей, для которых предназначены изделия:

• индукционные тигельные печи;
• печи сопротивления (электрические муфельные);
• печи на газообразном или жидком топливе;
• печи с прямым нагревом тигля пропусканием тока через стенку (только отдельные марки).

Принципиальное ограничение: графит растворяется в жидком железе, поэтому графитосодержащие тигли не применяются для плавки чугуна и стали. Для плавки чёрных металлов используют тигли на периклазовом или высокоглинозёмистом связующем.

Нормативная база: ТУ 2-036-786-79 и ТУ 2-036-920-82

Изделия разработаны и первоначально выпускались по ТУ 2-036-786-79. В дальнейшем документ был актуализирован: действующие технические условия — ТУ 2-036-920-82. По обоим документам производятся тигли одного класса — огнеупорные графитосодержащие для цветных металлов. При оформлении заказа уточняйте нормативный документ, по которому изготовлено конкретное изделие.

Состав и материалы

Основу изделий составляет природный тигельный графит, связанный огнеупорной глиной. В ряде марок вводится карбид кремния — для повышения механической прочности и теплопроводности стенок тигля.

• Графит тигельный — обеспечивает высокую теплопроводность, электропроводность и стойкость к термическому удару. При доступе кислорода начинает окисляться выше 600 °C, поэтому наружная поверхность большинства изделий защищается глазурью.
• Огнеупорная глина — связующий компонент, определяющий огнеупорность. По ТУ 2-036-786-79 суммарное содержание Al₂O₃ и TiO₂ в огнеупорной части — не менее 34%.
• Углерод (суммарно) — массовая доля не менее 45%.

Сочетание графита и огнеупорной глины обеспечивает стойкость к термическому удару — то есть к резкому перепаду температур при загрузке металла в горячий тигель или извлечении изделия из печи.

Методы формования и нормируемые физические показатели

ТУ 2-036-786-79 предусматривает два метода изготовления. Выбор метода определяет плотность, пористость и тип глазурного покрытия готового изделия.

Полусухое прессование

Шихту с пониженным содержанием влаги формуют под высоким давлением, получая плотную однородную структуру. После прессования наружная поверхность тигля глазуруется для защиты графита от окисления.

• объёмная плотность — не менее 1,8 г/см³;
• открытая пористость — не более 27%.

Тигли, изготовленные методом полусухого прессования, применяют в условиях интенсивных тепловых нагрузок и многократных плавок.

Пластичное формование

Масса пластичной консистенции формуется экструзией. Метод используется для отдельных типоразмеров и изделий нестандартной формы. Глазурование наружной поверхности — по марке и назначению изделия.

• объёмная плотность — около 1,6 г/см³;
• открытая пористость — до 35%.

Более высокая пористость этих тиглей обеспечивает равномерное удаление влаги при первом прогреве, что снижает риск растрескивания.

Маркировка графитосодержащих тиглей

Условное обозначение тигля при заказе содержит пять позиций:

1. Форма изделия: А — конический стандартный; В — конический уширенный; Z — цилиндрический (для индукционных печей); ТР — с желобом для работы в поворотных (наклоняемых) печах.
2. Марка материала и назначение: А — плавка цветных металлов до 1500 °C (индукционные печи, печи сопротивления); К — плавка и раздача до 1600 °C (индукционные, газовые, жидкотопливные печи); С — разливка до 1600 °C; Т — плавка драгоценных металлов до 1600 °C в индукционных и муфельных печах; Х — на углеродном связующем, не требуют предварительной подготовки перед работой.
3. Условная ёмкость — в кг меди (или номер изделия для мелких типоразмеров).
4. Марка глазури: L — для металлов с температурой плавления до 1000 °C; T — для работы при температурах свыше 1000 °C.
5. Дополнительные требования: 1 — глазурь наносится только на наружную поверхность; 2 — тигель для печи сопротивления.

Пример: ВА‑200 Т1 — тигель конический уширенный (В), марки А, ёмкостью 200 кг по меди, глазурь Т (выше 1000 °C), глазурование только снаружи (1).

Условная ёмкость по меди и пересчёт на другие металлы

Ёмкость тиглей выражается в условных килограммах меди — это международно принятая единица классификации огнеупорных тиглей. Для определения реальной массы загрузки другого металла условную ёмкость умножают на коэффициент: алюминий — 0,32; цинк — 0,47; свинец — 1,29; латунь — около 0,88. Значение для бронзы близко к меди.

Тип исполнения	Назначение	Ёмкость, кг по меди
Конический стандартный и уширенный (тип А, В)	Плавка и раздача в стационарных тигельных печах, до 1500 °C	0,1–2000
Конический для плавки и раздачи (марка К)	Индукционные, газовые и жидкотопливные печи, до 1600 °C	0,1–2000
Цилиндрический (тип Z)	Индукционные печи	75–2500
С желобом, поворотный (тип ТР)	Наклоняемые печи для разлива, до 1600 °C	50–2000
Для драгоценных металлов (тип АТ, ZD)	Муфельные и индукционные печи, ювелирное производство	0,1–25

Конкретные габаритные размеры (наружный диаметр, высота, толщина стенки) определяются типом и ёмкостью изделия, приводятся в рабочей документации или согласовываются при заказе. При подборе учитывают тип и размер камеры печи, способ нагрева и метод выгрузки расплава.

Маркировка и контроль качества

Каждое изделие проходит технический контроль и маркируется. Маркировка содержит условное обозначение, соответствующее схеме выше, и дату изготовления.

Подготовка к первому использованию

Графитовые тигли гигроскопичны: при хранении они поглощают влагу из воздуха, которая при резком нагреве испаряется и может вызвать растрескивание стенок. Правильная сушка — обязательный этап перед первой плавкой.

1. Перед установкой в печь осмотреть тигель на наличие трещин и сколов.
2. Выполнить сушку при температуре до 200 °C в течение 1–2 часов.
3. Затем постепенно поднять температуру до рабочей — без форсирования нагрева.
4. Тигли на углеродном связующем (марка Х) не требуют предварительной подготовки.

Если изделие хранилось длительное время или в условиях повышенной влажности — время низкотемпературной выдержки при сушке увеличивают.

Правила эксплуатации

Нарушение правил загрузки и ведения плавки резко сокращает ресурс тигля и может привести к его аварийному разрушению.

• Металл загружают только в предварительно разогретый тигель. Металл перед загрузкой должен быть сухим и слегка подогретым.
• Крупные куски вводят клещами плавно, без ударов о стенки. Слитки укладывают вертикально, исключая заклинивание в полости тигля.
• Запрещается разогревать тигель с застывшим в нём металлом — это создаёт риск растрескивания и аварийного выброса расплава.
• При отключении печи жидкий расплав удаляют из тигля; не оставлять тигель пустым в горячей печи между плавками.
• После плавки внутреннюю поверхность горячего тигля очищают от шлаков металлическим скребком.
• Уровень расплава в тигле следует периодически изменять — шлаки разъедают стенки по зеркалу металла.
• Химические добавки и модификаторы вводят только в расплавленный металл, соблюдая установленную дозировку.
• Ось горелки (при горелочном нагреве) должна находиться в плоскости дна тигля, а пламя — огибать тигель по касательной, не бить в стенку напрямую.

Хранение и транспортировка

Тигли хранят в сухом, хорошо вентилируемом помещении на деревянных подставках. Хранение на бетонном или металлическом полу не допускается — конденсат вызывает насыщение стенок влагой. Тигли не ставят друг в друга, не допускают ударов и перекатывания на боку или на подовой кромке.

При транспортировке мелкие тигли перевозят в штатной таре с прокладочным материалом. Крупногабаритные изделия допускается перевозить без тары при обязательном применении демпфирующего материала — кокса, глинозёма или бумаги — между тиглем и подставкой. Используют тележки с мягкой обивкой.

Между тиглем и подставкой в печи прокладывают разделительный материал (бумага, кокс, глинозём). Вокруг верхней кромки тигля создают равномерный зазор с помощью картона или деревянной щепы. Клинья из огнеупорного материала не применяются.

Поставка тиглей графитовых

Поставляются в стандартных типоразмерах по ТУ 2-036-786-79 и ТУ 2-036-920-82. Возможно изготовление по нестандартным требованиям заказчика в пределах действующих технических условий — по чертежам или образцу.

При оформлении заказа указывают: тип и марку изделия, ёмкость в кг по меди, тип печи, расплавляемый металл или сплав, требования к глазурованию.

Смотрите также: тигли графито-корундовые — изделия с повышенным содержанием карбида кремния для более высоких тепловых и механических нагрузок; тигли шамотные — для пробирования цветных металлов и специализированных технологических операций.