Заказ обратного звонка

В настоящее время наш рабочий день окончен, но мы с радостью свяжемся с Вами в ближайшее время.

Заказ обратного звонка

Ваше сообщение отправлено.

lt   lv  

Литейные тигли Morgan MMS

Технологии плавления металлов в тиглях известны человечеству с давних времен. Принято считать, что первопроходцами в данном направлении являлись древние греки, которые применяли в качестве тиглей емкости на основе глины...

За прошедшие тысячелетия литейный тигель превратился в сложное технологическое изделие, позволяющее решать комплексные задачи на литейном производстве. Одним из признанных мировых лидеров в изготовлении литейных (плавильных) тиглей является компания MORGAN MOLTEN METAL SYSTEMS, более 150 лет предлагающая свои передовые решения в отрасли металлургии.

Литейный (плавильные) тиги Morgan Molten Metal System

ЛИТЕЙНЫЕ ТИГЛИ MORGAN (каталог)

MORGANITE CRUCIBLE Ltd, входящая в состав компании MORGAN MOLTEN METAL SYSTEMS, ведет свою историю с 1856 года. Именно в этом году на производственных мощностях в Германии был выпущен первый литейный тигель под маркой MORGAN. За прошедшие годы работы компания MORGAN зарекомендовала себя в качестве производителя и поставщика инновационных и качественных продуктов для литейных производств. За этот длительный период наука и техника шагнули далеко вперед. Появились новые технологии, широкое применения нашли новые сплавы. Можно с уверенностью сказать, что наука по разработке и изготовлению современного тигля стала поистине междисциплинарной. Современный разработчик продукта для литейного производства должен обладать детальными и глубокими знаниями в сфере литейной промышленности, технологий обработки порошков, технологий термического процесса, химии высоких температур и во многом другом. Только комплексное применение данных знаний позволяет производить качественный продукт, удовлетворяющий требованиям современной металлургии.

На сегодняшний день литейные производства – это комплексная система обработки металлов от цинка и цинковых сплавов, которые плавят при температуре около 400°C, до высокотемпературных сплавов на основе никеля, которые, в свою очередь, требуют от 1400°C. Наиболее крупный сектор литейной промышленности составляют алюминиевые сплавы, получившие столь стремительное развитие за счет активного применения в автомобильной и аэрокосмической отраслях промышленности. Каждая из различных комбинаций сплава/температуры обеспечивает уникальную среду, в которой должен работать тигель. Каждая область применения представляет собой комплексный набор температуры, химических и физических параметров, определяющих предел технических границ конструирования тигля. К сложности конструирования продукта добавляются специфическая металлургическая обработка и рабочие методы в каждом отдельном производстве.

MORGAN MOLTEN METAL SYSTEMS является одним из мировых лидеров в области проектирования и изготовления тиглей с применением самых современных научных разработок и технологий. Важными целями компании MORGAN в обеспечении производств литейными продуктами, демонстрирующими высокий срок службы, являются достижение оптимизированных для каждого процесса рабочих температур и снижение энергозатрат.

ТЕХНОЛОГИИ

Каждый тип производства литейных тиглей требует индивидуального подхода и комплексной инженерной проработки. Современный тигель является весьма неоднородным композитным материалом, который, будучи по природе обыкновенным графитом, зависит от контроля анизотропных структурных эффектов для достижения необходимого исполнения в литейном цеху.

Технологии изготовления разрабатывались на протяжении нескольких десятилетий, что позволяет контролировать макро- и микроструктуру материалов с целью получения различных важных эффектов. Преобладают три технологии формовки – формовка ребра, раскатка и изопрессование. Каждая технология придает различные структурные особенности тиглю. Технологии формовки ребра и раскатки оказывают сдвигающий эффект на материал, ориентируя графит в нужном направлении. Изопрессование создает относительно небольшой сдвиг материалов, образовывая случайную ориентацию структуры. Эффект ориентации оказывает большое влияние на поведение тигля. Высокий уровень ориентации способствует улучшенному сопротивлению тепловому удару и ударопрочности. Отличия эффектов материальной структуры трех основных технологий, а также преобладание в различных сферах применений литейной промышленности произведенных с их помощью продуктов, объясняет востребованность каждого метода.

МАТЕРИАЛЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Традиционно выделяют два типа связующей системы, используемой в производстве тиглей: те, которые производят углеродные связи и те, которые производят керамические связи после термообработки. Тигли на основе углеродной связи обычно производятся с использованием смолы/каменноугольной смолы или фенолформальдегидной смолы в качестве углеводородного предшественника. Тигли на основе керамической связи производятся с использованием глины, которая образует муллит при обжиге в качестве связующей матрицы. Каждый тип связующей системы образует продукт с различными характеристиками. Выбор связи оказывает большое влияние на размер пор в микроструктуре. Поэтому выбор соответствующего связующего элемента является важным с точки зрения оптимизации исполнения в той или иной сфере применения, например, минимизация смачивания расплавленного метала на внутренней поверхности вследствие эффектов поверхностного натяжения во избежание попадания металла в пористую структуру или достижения соответствующей теплопроводности для удержания и плавки.

ГРАФИТ

30-50% массы литейного тигля обычно составляет пластинчатый графит в зависимости от требуемых свойств. В большинстве случаев используется природный графит, и геология региона, в котором он добыт, играет большую роль в контроле морфологии и химии графита. Химия примесей оксида, содержащихся в графите, оказывает важное влияние на взаимодействие графита с другими материалами в тигле и, в частности, способствует стеклообразованию в тигле. Высокое содержание углерода в графите придает тиглю высокую теплопроводность и непромокаемость, в сочетании с его пластинчато-слоистой структурой обеспечивает высокую устойчивость к тепловому удару, критическому в литьевой промышленности, где температуры могут изменяться на несколько сотен градусов за секунду.

КАРБИД КРЕМНИЯ

Литейный тигель обычно имеет значительное содержание карбида кремния – от 10 до 50%, в зависимости от необходимых свойств тигля. Использование карбида кремния обусловлено его превосходной устойчивостью к высокотемпературным процессам эрозии и коррозии. С его помощью продукту придают требуемую степень теплопроводности. Правильный выбор размера зерна и структуры играет важную роль в улучшении общей микроструктуры для соответствия продукта сфере применения.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КРЕМНИЙ

Мелкозернистые порошки металлического кремния или сплавы на основе кремния часто включаются в состав материала изготовления тигля в небольшом процентном содержании. Эти вещества обеспечивают три важных механизма. Во-первых, реакции при высоких температурах с некоторыми материалами повышают прочность и устойчивость к эрозии. Во-вторых, благодаря благоприятной термодинамике кремний очищает кислород, который может присутствовать в атмосфере печи, обеспечивая тем самым защиту графитовой и кремниевой связующих матриц. В-третьих, материал помогает внешнему стеклу (глазури), покрывающему продукт, смачивать поверхность для обеспечения равномерного покрытия всего продукта.

СТЕКЛО

Присутствие стеклообразных материалов (глазури) как на внутренней, так и на всей внешней поверхности тигля является ключевым элементом в структуре и исполнении графитового тигля. Основная роль стекла заключается в защите углеродного вида в продукте. Оно создает полупроницаемый барьер для газов, контролируя проникновение кислорода в структуру тигля и выхода продуктов сгорания наружу. Как правило, приблизительно 10-20% материала изготовления тигля составляет стекло. Используемое стекло это обычно композиции на основе алюмоборосиликата, хотя иногда также используются фосфаты в зависимости от условий применения.

Стекло на поверхности тигля обычно называется глазурью. Глазурь представляет собой смесь предшественников стекла, модификаторов вязкости и систем-носителей, которая облегчает покрытие всей поверхности тигля с помощью различных способов нанесения, в том числе простой щеткой и распылением. При обжиге глазурь создает стеклянное уплотнение вокруг поверхности продукта и является барьером от атаки кислорода углеродного вида внутри тигля. Состав глазури как внутреннего стекла имеет решающее значение с точки зрения эффективного выполнения своих функций. Дополнительная сложность формирования требуемого химического состава глазури заключается в том, что необходимо получить смесь оксидов для увлажнения и сцепления с преимущественно углеродной структурой - двух принципиально несовместимых материалов, что может привести к сползанию глазури и потере целостности. Поэтому используются специальные присадочные материалы и методы, обеспечивающие увлажнение стеклом поверхности углерода для достижения качественного покрытия и внешнего вида. Дополнительно состав стекла должен обеспечивать необходимый диапазон плавления, свойства вязкости и поверхностного натяжения, чтобы оставаться в полурасплавленном состоянии при рабочих температурах, не допуская стекания продукта, и соответствовать тепловому расширению тела во избежание отшелушивания при охлаждении.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

Тщательный подбор композиции материалов и правильный выбор технологии производства способствует получению контролируемого набора физических и химических параметров, соответствующих конкретному применению литейного производства.

    Параметры, влияющие на исполнение и производительность:
  • Плотность и пористость.
  • Тепловое расширение.
  • Поперечная прочность на разрыв (холод и тепло).
  • Химический состав.
  • Микроструктура.
  • Распределение пор по размеру.
  • Устойчивость к эрозии/коррозии.
  • Устойчивость к окислению.
  • Устойчивость к тепловому удару.
  • Теплопроводность.
  • Ударопрочность.

Исполнение тигля зависит от целого комплекса переменных в литейном производстве. Печь, рабочая практика заказчика и металлургические процессы – все эти факторы взаимодействуют и влияют на исполнение и производительность тигля. По этой причине в тандеме с производством тиглей компания MORGANITE CRUCIBLE Ltd всегда была на передовой линии в разработке тигельных печей. Специалисты копании осознают, что именно такой подход предоставляет реальное преимущество с точки зрения оптимизации экономичной работы всей системы плавления металла путем сопоставления конструкции печи, систем управления и применяемого состава для внутренней поверхности тигля.

Современный тигель – это очень сложный композитный материал, являющийся ключевым в литейной промышленности. Сегодня это особенно актуально в связи с необходимостью улучшения качества металла и целостности литья, вызванной растущими потребностями заказчиков. Косвенный нагрев металла, который обеспечивает тигель в сочетании с простотой очистки и изменением сплавов, дает тиглю реальное преимущество по сравнению с другими методами плавления и удерживания металлов.