概要 グラファイトるつぼ

概要
グラファイトるつぼ天然の鱗片状黒鉛を主原料とし、可塑性耐火粘土やカーボンなどをバインダーとして加工したもので、耐熱性、熱伝導性、耐腐食性、長寿命などの特性を持っています。高温使用時の熱膨張係数は小さく、急冷・急加熱に対して一定の耐歪性能を持っています。酸性・アルカリ性溶液に対して強い耐腐食性を持ち、化学的安定性にも優れ、溶解過程で化学反応にも関与しません。黒鉛るつぼの内壁は滑らかで、溶融金属液がるつぼの内壁に漏れて付着しにくいため、流動性と鋳造性に優れ、様々な鋳型の鋳造・成形に適しています。このような優れた特性から、黒鉛るつぼは合金工具鋼や非鉄金属およびその合金の製錬に広く利用されています。

タイプ
黒鉛るつぼは主に金属材料の溶解に使用され、天然黒鉛と人造黒鉛の2種類に分けられます。
1) 天然黒鉛
天然鱗状黒鉛を主原料とし、粘土などの耐火原料を加えて製造されます。一般的に粘土黒鉛るつぼと呼ばれていますが、アスファルトをバインダーとして用いるカーボンバインダー式るつぼは、粘土の焼結力のみで製造されるため、徽粘土バインダー式るつぼと呼ばれます。前者は強度と耐熱衝撃性に優れ、鋼、銅、銅合金などの非鉄金属の溶解に使用され、溶解容量は250gから500kgまで、様々なサイズがあります。
このタイプのるつぼには、スキミングスプーン、蓋、ジョイントリング、るつぼサポート、撹拌棒などの付属品が含まれます。
2) 人造黒鉛
前述の天然黒鉛るつぼは通常、粘土鉱物を約50%含んでいますが、人造黒鉛るつぼの不純物（灰分）は1%未満で、高純度金属の精錬に使用されます。また、特殊な精製処理を施した高純度黒鉛（灰分<20ppm）もあります。人造黒鉛るつぼは、少量の貴金属、高純度金属、または高融点金属や酸化物の溶解によく使用されます。また、鉄鋼中のガス分析用のるつぼとしても使用できます。

生産工程
黒鉛るつぼの製造工程は、手成形、回転成形、圧縮成形の3種類に分けられます。るつぼの品質は、成形方法と密接に関係しており、成形方法によってるつぼ本体の構造、密度、多孔度、機械的強度が決まります。
特殊用途の手成形るつぼは、回転成形法や圧縮成形法では成形できません。一部の特殊形状のるつぼは、回転成形と手成形を組み合わせることで成形可能です。
ロータリー成形は、回転缶機械が金型を駆動して作動し、内部のナイフを使用して粘土を押し出してるつぼ成形を完了するプロセスです。
圧縮成形は、油圧、水圧、空気圧などの圧力設備を運動エネルギーとして利用し、鋼製金型をプラスチックツールとして用いてるつぼ成形を行う方法です。回転成形法と比較して、工程が簡単で、生産サイクルが短く、歩留まりと効率が高く、労働集約度が低く、成形時の水分量が少なく、るつぼの収縮率と気孔率が低く、製品の品質と密度が高いなどの利点があります。

ケアと保存
黒鉛るつぼは湿気から保護する必要があります。黒鉛るつぼは湿気を最も恐れており、品質に重大な影響を与える可能性があります。湿ったるつぼで使用すると、割れ、破裂、縁落ち、底落ちが発生し、溶融金属の損失や作業事故につながる可能性があります。したがって、黒鉛るつぼの保管および使用時には、湿気対策に細心の注意を払う必要があります。
黒鉛るつぼを保管する倉庫は、乾燥していて換気がよく、温度は5℃〜25℃、相対湿度は50〜60％に維持する必要があります。湿気を避けるため、るつぼはレンガの土やセメントの地面に保管しないでください。バルクの黒鉛るつぼは、できれば地面から25〜30cmの高さにある木枠の上に置く必要があります。木箱、籐かご、または麦わら袋に梱包し、枕木をパレットの下に置き、地面から20cm以上離してください。枕木の上にフェルトを1層置くと、防湿効果が高まります。一定期間積み重ねる際は、下層を上下逆に積み重ね、できれば上層と下層を向かい合わせにしてください。積み重ねと積み重ねの間隔は長すぎないようにしてください。通常、積み重ねは2ヶ月に1回行う必要があります。地面の水分が高くない場合は、3ヶ月に1回積み重ねることができます。つまり、頻繁に積み重ねることで、優れた防湿効果が得られます。