小型電阻熔化爐要求坩堝頻繁從爐內鉗出,坩堝要經受極冷極熱,因此小型電阻熔化爐的坩堝多為鐵質的。但是是用低碳鋼、不銹鋼鋼板制作的鐵質坩堝壽命并不高。
鐵質坩堝外側極易容易氧化,坩堝外表溫度較高,在900-1000℃之間。高溫下的空氣容易發生氧化,產生的鐵氧化物其膨脹系數同鐵差異很大,導致氧化鐵呈片狀脫落。一層氧化鐵皮脫落以后,又會繼續氧化產生新的氧化鐵皮,坩堝因此變薄而提前報廢。
鐵質坩堝容易產生燒穿現象,主要是由于鐵坩堝同鋁液之間元素的化學反應所致,在我們的生產實踐中。低碳鋼坩堝使用10-20爐就有可能燒穿。而含有Cr、Ni、Mn等元素的不銹鋼坩堝則1-2爐就燒穿。
為了避免或減少坩堝氧化、燒穿現象,我們的電阻熔化爐采用不銹鋼加內襯的復合坩堝結構改進,即用不銹鋼代替普通鋼板制作坩堝外殼,再在熔化爐坩堝內部加耐火材料。
根據所需坩堝直徑尺寸選用不銹鋼管,用不銹鋼焊條焊接而成。在坩堝內側面間斷地堆焊一些凸起點,突起的高度約2-5mm,突起點的間距大約10-20mm,主要是為了讓坩堝內表面很粗糙。以利于打結的耐火材料粘結。坩堝內襯可以用剛玉坩堝直接套入,用砂子將縫隙填好,領口用耐火泥封住,也可以自行打結內襯。
打結前先把坩堝內油污物等清理干凈,在坩堝內表涂一層水玻璃。先打結底部厚度約15-20mm,再放入坩堝打結模打結側壁,厚度約10-15mm,側壁過厚對電阻熔化爐熔解速度有影響,打結之后將領口用粘土砂封住。
坩堝模在打結后旋轉活動一下,依舊留在坩堝內一起烘干再取出。先自然干燥24小時,再間斷通電使坩堝保持在100℃左右,使水分蒸發。當水汽完全消失時,即可提出坩堝模投入鋁錠開始熔解。電阻熔化爐第一爐鋁錠熔解要慢慢加熱,防止加熱過激產生裂紋。