Vad är en smältdegel?
En smältande degel är vanligtvis en krukformad behållare placerad i mitten av en ugn som används för att hålla en metall som ska smälta. Det är vanligtvis tillverkat av kiselkarbid och grafit, men kan också bestå av metaller som är lämpade för högtemperaturapplikationer, såsom tantal eller volfram. Degelar kan också formas i en konisk eller plan, plattliknande form, beroende på applikationen.
Den industriella degeln är en av de äldsta och enklaste konstruktionerna inom metallurgiindustrin. Gjuterier använder dem vanligtvis för att smälta mindre mängder metall eller speciallegeringar än större kommersiella gjuteriprocesser. Metoder för att värma ugnen som innehåller en av de olika typerna av degel kan vara allt från naturgas eller propanbränning till användning av olja, koks eller induktionselektricitet.
De smältande degelformarna kallas en länge för den cylindriska formen och en A-form för koniska former, där A-degeln är billigare eftersom de är lättare att tillverka. Materialet från vilket smältdegeln är gjord bestämmer också vilken temperaturnivå den tål. En kiselkarbid-degel tål temperaturer upp till 2 750 ° Fahrenheit (1 510 ° Celsius). Detta gör dem lämpliga för att hantera alla mjuka metaller som guld, silver och aluminium, liksom legeringar som mässing, som mestadels består av zink och koppar.
Järn- och järnlegeringar bearbetas vanligtvis inte med en smältande degelugn, eftersom smältpunkten för järn är mycket hög. En standard degelstruktur av kiselkarbid skulle bryta ner och förorena metallprovet, eftersom järn smälter vid 2 800 ° Fahrenheit (1 538 ° C). En degel med en grafitblandning, såsom kiselkarbidmodeller har, används inte heller för smältning av järn eftersom grafiten upplöses i och reagerar med järnet, förändrar dess innehåll och långsamt slits bort vid degelns struktur. Specialiserade degelar gjorda av molybdenmetall tål emellertid mycket höga temperaturer, emellertid, 4 712 ° Fahrenheit (2600 ° C) och kan användas för att smälta järn.
Ugnsutformningar som använder en smältdegel är märkta med det sätt på vilket den smälta metallen avlägsnas från degeln. En bale-out ugn har en degel där smält metall släpps ut ur den, medan en tilt-ugn har en degel som är lutad för att hälla ut metallen. Lyftugnar är utformade så att hela degelstrukturen kan tas bort och den smälta metallen laddas eller hälls ut.
Aluminiumkompositioner är också vanliga för degelar, eftersom de kan vara inerta under ett brett utbud av metallkemier. De fungerar dock bäst med en neutral syranivå för smältmaterialen. Magnesit-degelar är bättre lämpade för basiska smältföreningar och zirkon-kiseldioxid-degelar för mycket sura föreningar.
Degelna genomgår också stress när de upprepade gånger värms upp och kyls. Detta kallas termisk chock, och vissa metallföreningar för degelväggarna hanterar detta bättre än andra. De temperaturer som appliceras, kemiska sammansättningar av vad som smälts och mängden långvarig användning av en smältdegel kommer att uppleva är alla viktiga faktorer att beakta när man väljer en modell som bäst passar gjuteriets behov.