るつぼは、物質を高温で溶解または加熱するために使用される容器です。るつぼの耐熱性は、その材料組成および設計によって異なります。黒鉛るつぼの場合、高温に耐える能力で知られており、化学的および熱衝撃に耐性があります。
黒鉛るつぼは、炉および高熱プロセスで使用できる。黒鉛るつぼの温度範囲は最高 5000°F (2760°C) で、アルミニウムや銅などの金属の溶解に適しています。特定の限界温度は、使用されるるつぼ材料の種類によって異なる場合があります。
るつぼで材料を溶解する際のエネルギー消費量は、炉の設計、るつぼのサイズ、バーナーの設定、るつぼの状態など、さまざまな要因によって異なります。燃料焚きるつぼ炉の場合、溶解材料1トン当たりのエネルギー消費量は、炉区画に対するるつぼの正確な調整、バーナー設定、るつぼの経年状態によって左右されます。電気式るつぼ炉の場合、エネルギー消費量は異なる可能性があります。
るつぼの溶解時間は、るつぼの準備と使用によって影響を受けることがある。加熱の前に、炉底とるつぼの間に段ボール板のような炭素の層を置くことで、るつぼが炉底に接着するのを防ぐことができます。汚染を避けるため、金属の種類によってるつぼを使い分けることをお勧めします。また、再加熱時に凝固した金属がるつぼを損傷するのを防ぐため、使用後はるつぼを完全に空にすることが重要です。
使用前に、るつぼは「焼き戻し」して水分を除去する必要があります。これは、空のるつぼを約500°F (260°C) の温度に加熱し、20分間保持することで行うことができる。その後、るつぼを赤熱させ、ゆっくりと冷却させる。このプロセスは、るつぼを使用するための準備に役立つ。
温度変化の速度は、るつぼを選択する際に重要な考慮事項である。るつぼの種類によっては、熱衝撃や急激な温度変化に強いものもあります。炭素含有量が高く、マトリックスが方向性を持つ黒鉛るつぼは、耐熱衝撃性が高く、温度が急激に変化する鋳造用途に適しています。
るつぼのサイズは、溶融または加熱される試料の具体的な寸法に基づいて決定されるべきである。るつぼの材料の種類は、炉の最高温度によっても異なります。例えば、ジルコニアるつぼは、最高温度が 2100°C 以上の炉に適しています。
入力電圧も、るつぼを選択する際に考慮すべき重要な要素です。マッフル炉によって電源が異なり、AC110 VからAC220 Vまであります。炉の入力電圧が使用可能な電源に適合していることを確認することが重要です。米国では、標準入力電圧は120V、60Hzの交流電力ですが、世界の他の地域では異なる規格があるかもしれません。
白金-金るつぼを使用する場合、るつぼ材料が軟化するため、適用温度は1500℃に制限される。融解時間は短く、融解と凝固のプロセスは覗きガラスを通して観察できる。誘導加熱は、長時間の融合プロセスに使用でき、高品質の分析と費用対効果を提供する。
要約すると、るつぼの耐熱性は、その材料組成と設計に依存します。黒鉛るつぼは、最高 5000°F の高温に耐えることができ、化学的および熱衝撃に耐性があります。るつぼを使用する際には、エネルギー消費、溶解時間、温度変化率、るつぼのサイズ、入力電圧、および特定の材料の制限などの要因を考慮する必要があります。
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