плавильный котел – это контейнер, используемый для плавления руды и других ингредиентов в жидкость, которую можно заливать в формы для придана рабочая форма. Обычно создается из очень тяжелого чугуна и облицовывается кирпичом, керамической плиткой или каким-либо другим теплоизоляционным материалом. котел способен выдерживать экстремальные температуры в течение многих циклов плавки без прогорания или ослабления. Нагреваемый в различных делах котел часто подвешивают на больших ушках, отлитых по бокам котла. Эти выступы обеспечивают место опрокидывания, которое позволяет наклонять горшок и наливать его. Горшки часто имеют тяжелую крышку или крышку, чтобы способствовать быстрому нагреванию содержимого.
Некоторые плавильные котлы меньшего размера размещаются на нагревательном элементе или над ним для плавления содержимого. Обычно для нагрева кастрюли используется электрический или нагреватель на природном газе. Некоторые очень маленькие одноразовые горшки просто помещают на маленькую горелку и нагревают до тех пор, пока их содержимое не будет вылито в песчаную форму. При использовании этого типа котла чрезвычайно важно, чтобы поблизости от плавильного котла не было воды. Одна капля воды в очень горячую кастрюлю с расплавленным металлом может привести к тому, что кастрюля взорвется и опустеет. себя на все и кого-либо в непосредственной близости.
В более крупных конструкциях промышленного размера используется ряд методов нагрева содержимого электричеством в той или иной форме, что является предпочтительным методом для многих кастрюль. В одной конструкции используется спиральный электрический элемент для создания тепла, необходимого для осуществления плавки. Переменный электрический ток (AC) подается на нагревательные змеевики, которые начинают нагреваться подобно элементу в электрической кухонной печи. Многие из этих электрических плавильных тиглей имеют конструкцию с водяным охлаждением, чтобы исключить перегрев нагревательного элемента.
В наиболее распространенном типе плавильных котлов на крупных промышленных предприятиях используются углеродные стержни, заряжаемые электрическим током для создания сверхвысоких температур. похож на угольную дуговую горелку или сварочный аппарат. Углеродные стержни создают тепло для содержимого горшка, создавая расплавленную жидкость, в которой должны быть сняты примеси с верхней части жидкого металла перед заливкой материала в форму. Известняк обычно добавляют в расплавленное железо, чтобы вывести примеси на поверхность. Рабочие используют длинные стальные ковши для извлечения примесей из верхней части расплавленной жидкости.
Плавильные котлы могут быть изготовлены из нескольких различных материалов и часто состоят из нескольких слоев. Ключевой момент проектирования плавильного тигля заключается в том, что он должен выдерживать чрезвычайно высокие температуры как внутри, так и снаружи тигля. Сегодня наиболее распространенным материалом, используемым для формирования внешнего слоя этих горшков, является тяжелый чугун. В прошлом некоторые плавильные тигли делались из толстой глины, но эти керамические тигли прослужили недолго и временами лопались в процессе плавки, что приводило к серьезным травмам плавильщиков. При археологических раскопках также были обнаружены котлы для плавки костей, но опять же, костяные горшки не были бы такими прочными, как сегодняшние чугунные.
Второй слой, внутренний слой горшка, обычно делается из кирпича или керамической плитки. Кирпич и некоторые виды керамической плитки обычно лучше выдерживают температуры расплавленных жидкостей, образующихся в процессе плавки, чем чугун в одиночку. По сути, внутренний слой действует как тепловой барьер для самого плавильного тигля. Внутренний слой приходится заменять довольно часто, так как он со временем изнашивается и расплавляется. Чем плотнее прилегает внутренний слой, тем выше его стойкость к жидким металлам. Любые трещины или зазоры ослабляют барьер и позволяют чрезвычайно горячим жидким металлам попасть в чугунный котел и таким же образом могут начать плавить котел.
Плавильные котлы достигают разных температур в зависимости от металла, который в данный момент плавится. Чтобы вычислить теплоту, необходимую для плавильного котла, нужно сначала определить металл, который нужно плавить, и его точку плавления. . Например, температура плавления никеля составляет около 2651 °F. Это одна из самых высоких температур плавления, которую можно плавить, поскольку трудно поддерживать эту температуру, не сломав сам горшок. Плавка свинца намного проще, так как у него одна из самых низких температур плавления металла — 621,5 ° F. Вот список некоторых из наиболее часто выплавляемых материалов и их температуры плавления.
Как только человек узнает температуру плавления руды, необходимой для создания металла, тогда в процессе плавки эту руду необходимо нагреть выше этой точки плавления. Это означает, что выплавляемый металл и плавильный котел достигают температуры, которая даже превышает известную температуру плавления.
Температуры плавления сильно различаются от металла к металлу, но суть в том, что все они слишком горячие, чтобы человеческая рука могла безопасно прикоснуться к ним. Защитное оборудование является обязательным при плавке из-за этих высоких температур и самого химического процесса плавки. Кратковременное прикосновение голой кожей к плавильному котлу или расплавленной руде внутри может немедленно привести к ожогам третьей, четвертой, пятой и даже шестой степени в зависимости от продолжительности воздействия. Даже нескольких секунд прямого контакта может быть достаточно, чтобы убить человека. По этой причине необходимы толстые кожаные перчатки, кожаные фартуки и специальные инструменты для захвата. Также невероятно важно носить защитные очки и тяжелые маски для защиты от случайных брызг, а также иногда образующихся токсичных паров.
Хотя слова отличаются всего одной буквой, процессы плавки и плавки совершенно разные. Плавление – это процесс превращения чего-либо твердого в жидкость. Плавка, с другой стороны, представляет собой процесс нагревания руды до очень высоких температур, чтобы расплавить ее и получить из нее чистейший металл. Плавка может применяться к различным материалам, включая металлы, в то время как плавка работает только с металлами. Для плавки требуются температуры, превышающие простые точки плавления для каждого отдельного металла, тогда как процесс плавления происходит при точной температуре плавления этого металла.
