ملخص
بوتقة الجرافيتبوتقة الجرافيت مصنوعة من رقائق الجرافيت الطبيعية كمادة خام رئيسية، وتُعالَج بالطين البلاستيكي المقاوم للحرارة أو الكربون كمادة رابطة. تتميز بمقاومة عالية لدرجات الحرارة العالية، وموصلية حرارية قوية، ومقاومة ممتازة للتآكل، وعمر خدمة طويل. عند استخدامها في درجات حرارة عالية، يكون معامل التمدد الحراري صغيرًا، وتتميز بأداء معين في مقاومة الإجهاد، مما يسمح بالتبريد والتسخين السريعين. كما تتميز بمقاومة عالية للتآكل في المحاليل الحمضية والقلوية، وثبات كيميائي ممتاز، ولا تدخل في أي تفاعلات كيميائية أثناء عملية الصهر. يتميز الجدار الداخلي لبوتقة الجرافيت بنعومة فائقة، مما يجعل السائل المعدني المنصهر غير قابل للتسرب والالتصاق بسهولة، مما يجعل السائل المعدني يتمتع بسيولة جيدة وقدرة صب ممتازة، وهو مناسب للصب وتشكيل قوالب متنوعة. بفضل هذه الخصائص الممتازة، تُستخدم بوتقات الجرافيت على نطاق واسع في صهر فولاذ الأدوات السبائكي والمعادن غير الحديدية وسبائكها.
يكتب
تُستخدم بوتقات الجرافيت بشكل أساسي في صهر المواد المعدنية، والتي تنقسم إلى نوعين: الجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي.
1) الجرافيت الطبيعي
تُصنع هذه البوتقة بشكل أساسي من رقائق الجرافيت الطبيعية كمادة خام رئيسية، مع إضافة الطين ومواد خام حرارية أخرى. تُسمى عادةً بوتقة جرافيت الطين، بينما تُصنع بوتقة الكربون الرابط باستخدام الأسفلت كمادة رابطة. تُصنع هذه البوتقة فقط بقوة تلبيد الطين، وتُسمى بوتقة طين هوي الرابط. تتميز بوتقة الكربون الرابط بقوة تحمل فائقة ومقاومة عالية للصدمات الحرارية. تُستخدم لصهر الفولاذ والنحاس وسبائك النحاس والمعادن غير الحديدية الأخرى، بأحجام وقدرات صهر متنوعة تتراوح بين 250 و500 كجم.
يتضمن هذا النوع من البوتقات ملحقات مثل ملعقة التقشير، والغطاء، وحلقة الوصل، ودعامة البوتقة، وقضيب التحريك.
2) الجرافيت الاصطناعي
تحتوي بوتقات الجرافيت الطبيعية المذكورة أعلاه عادةً على حوالي 50% من المعادن الطينية، بينما تقل نسبة الشوائب (محتوى الرماد) في بوتقات الجرافيت الصناعي عن 1%، ويُستخدم لتكرير المعادن عالية النقاء. كما يوجد جرافيت عالي النقاء خضع لمعالجة تنقية خاصة (محتوى الرماد أقل من 20 جزءًا في المليون). تُستخدم بوتقات الجرافيت الصناعي غالبًا لصهر كميات صغيرة من المعادن الثمينة، أو المعادن عالية النقاء، أو المعادن عالية درجة الانصهار، والأكاسيد. كما يُمكن استخدامها كبوتقة لتحليل الغازات في الفولاذ.
عملية الإنتاج
يمكن تقسيم عملية تصنيع بوتقات الجرافيت إلى ثلاثة أنواع: القولبة اليدوية، والقولبة الدورانية، والقولبة بالضغط. ترتبط جودة البوتقة ارتباطًا وثيقًا بطريقة التشكيل. تُحدد طريقة التشكيل بنية جسم البوتقة وكثافته ومساميته ومتانته الميكانيكية.
لا يُمكن تشكيل بوتقات صب يدوية لأغراض خاصة باستخدام طرق التشكيل الدوراني أو الضغطي. يُمكن تشكيل بعض البوتقات ذات الأشكال الخاصة بدمج التشكيل الدوراني والتشكيل اليدوي.
القولبة الدورانية هي عملية يتم فيها تشغيل آلة دوارة تعمل على دفع القالب إلى العمل وتستخدم سكينًا داخليًا لاستخراج الطين لإكمال قولبة البوتقة.
القولبة بالضغط هي استخدام معدات ضغط، مثل ضغط الزيت أو الماء أو الهواء، كطاقة حركية، باستخدام قوالب فولاذية كأدوات بلاستيكية لتشكيل البوتقة. بالمقارنة مع القولبة الدورانية، تتميز هذه الطريقة بسهولة العملية، وقصر دورة الإنتاج، وارتفاع الإنتاجية والكفاءة، وانخفاض كثافة اليد العاملة، وانخفاض رطوبة القولبة، وانخفاض انكماش ومسامية البوتقة، وارتفاع جودة المنتج وكثافته.
العناية والحفظ
يجب حماية بوتقات الجرافيت من الرطوبة. فهي أكثر ما يخشاه الجرافيت من الرطوبة، مما قد يؤثر سلبًا على جودتها. عند استخدامها مع بوتقة رطبة، قد تتسبب في تشققها وانفجارها وسقوط حوافها وقاعها، مما قد يؤدي إلى فقدان المعدن المنصهر وحتى حوادث العمل. لذلك، عند تخزين واستخدام بوتقات الجرافيت، يجب توخي الحذر عند منع الرطوبة.
يجب أن يكون مستودع تخزين بوتقات الجرافيت جافًا وجيد التهوية، ويجب الحفاظ على درجة الحرارة بين 5 و25 درجة مئوية، مع رطوبة نسبية تتراوح بين 50 و60%. يجب عدم تخزين البوتقات على تربة من الطوب أو الأسمنت لتجنب الرطوبة. يجب وضع بوتقة الجرافيت السائبة على إطار خشبي، ويفضل أن يكون على ارتفاع 25-30 سم فوق سطح الأرض؛ ويجب وضع العوارض الخشبية المعبأة في صناديق خشبية أو سلال من الخوص أو أكياس من القش أسفل المنصات، على ارتفاع لا يقل عن 20 سم فوق سطح الأرض. يُعد وضع طبقة من اللباد على العوارض الخشبية أكثر ملاءمة لعزل الرطوبة. خلال فترة معينة من التكديس، من الضروري تكديس الطبقة السفلية رأسًا على عقب، ويفضل أن تكون الطبقتان العلوية والسفلية متقابلتين. يجب ألا تكون الفترة الفاصلة بين التكديس والتكديس طويلة جدًا. بشكل عام، يجب أن يتم التكديس مرة كل شهرين. إذا لم تكن رطوبة الأرض عالية، فيمكن القيام بالتكديس مرة كل ثلاثة أشهر. باختصار، يمكن تحقيق تأثير جيد مقاوم للرطوبة من خلال التكديس المتكرر.
وقت النشر: ١٣ سبتمبر ٢٠٢٣