Welcher Tiegel für das Schmelzen von Metall am besten geeignet ist, hängt vom jeweiligen Metall oder der Legierung, die geschmolzen werden soll, vom Ofentyp und von den betrieblichen Anforderungen ab. Tiegel sind in verschiedenen Materialien, Größen und Formen erhältlich, die jeweils für bestimmte Anwendungen und Metallarten ausgelegt sind. Die Wahl des Tiegelmaterials ist entscheidend, da es den Schmelztemperaturen des Metalls standhalten muss, ohne chemisch mit ihm zu reagieren.
Auswahl des Tiegelmaterials:
- Graphit-Tiegel: Geeignet für Metalle mit niedrigeren Schmelzpunkten und solche, die nicht mit Kohlenstoff reagieren, wie Uran und Kupfer.
- Kalziumoxid- oder Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid als feuerfestes Material: Ideal für Legierungen mit hoher chemischer Aktivität.
- Tiegel aus kohlenstoffgebundenem und keramisch gebundenem Ton, Graphit und Siliziumkarbid: Werden häufig zum Schmelzen und Warmhalten von Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer und Kupferbasislegierungen verwendet, um nur einige zu nennen. Diese Materialien eignen sich für einen breiten Temperaturbereich von 400°C bis 1600°C.
Form und Größe des Tiegels:
- Niedrige und breite Tiegel: Sie eignen sich aufgrund ihrer großen Oberfläche am besten für das Schmelzen von Metallen, da sie eine gleichmäßige Erwärmung und Schmelzung ermöglichen.
- Hohe und schmale Tiegel: Eher für chemische Reaktionen geeignet, bei denen die Minimierung der Oberfläche hilft, die Reaktion zu kontrollieren und die Verdampfung zu verringern.
Spezifische Anwendungen und Tiegeleigenschaften:
- Zum Schmelzen von Kupferlegierungen in brennstoffbeheizten Öfen werden rollengeformte Siliziumkarbid-Tiegel aufgrund ihrer hohen Temperaturwechselbeständigkeit bevorzugt.
- In anderen Ofentypen werden häufig Tiegel mit hoher Dichte gewählt, obwohl auch weniger dichte und porösere Tiegel verwendet werden können, um Erosion zu verhindern.
Lebensdauer des Tiegels und Wechselwirkung mit dem flüssigen Metall:
- Die Langlebigkeit des Tiegels und seine Wechselwirkung mit dem flüssigen Metall wirken sich direkt auf die Produktivität und die Qualität des fertigen Metalls aus. Tiegel für größere Öfen (über 250 kg) werden aus wirtschaftlichen Gründen häufig nach dem Knotenverfahren hergestellt.
Schlussfolgerung:
Der optimale Tiegel zum Schmelzen von Metall ist keine Einheitslösung. Er muss auf der Grundlage des spezifischen Metalls oder der Legierung, des Ofentyps und der betrieblichen Anforderungen sorgfältig ausgewählt werden. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Metallschmelzern und Tiegellieferanten ist bei der Tiegelauswahl unerlässlich, um maximale Leistung und Effizienz zu gewährleisten.
