石墨坩堝為什么會(huì)在熔煉過程中不會(huì)被融化?
鋼鐵是現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的材料,它滲透到我們生活的方方面面。我們經(jīng)常看到,在鋼廠里,鋼水被裝在一個(gè)類似金屬的容器里,然后倒入模具,冷卻成型。但它也是金屬,那為什么裝鋼水的石墨坩堝不能熔化呢?
甚至在溶解或保持金屬溶液之前,有必要選擇坩堝的材料,以防止金屬溶液熔化坩堝。事實(shí)上,金屬溶液會(huì)在坩堝中與其發(fā)生反應(yīng),并在高溫下燃燒。這些反應(yīng)和燒灼會(huì)使坩堝不斷被侵蝕,坩堝壁的厚度會(huì)逐漸變薄,直至最終報(bào)廢。
在現(xiàn)代,隨著煉鋼技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)坩堝的要求也越來越高。它除了能容納最基本的鐵水外,還承擔(dān)著鐵水在加料過程中的進(jìn)一步脫氧和合金化作用。
我們看到的石墨坩堝是一種能耐高溫的容器,又大又重,表面覆蓋著各種物質(zhì)殘?jiān)5牵谡麄€(gè)金屬的熔化和某些物質(zhì)受熱后的化學(xué)反應(yīng)中,坩堝是不可缺少的重要容器。
實(shí)際上,這種金屬容器是由多層結(jié)構(gòu)組成的。最里面的一層叫保溫層,也叫隔熱層。此外,第二層具有隔熱層。這層由多種耐高溫材料制成,比如鋁鎂層,最外層就是我們看到的普通金屬層。
鋼水的溫度在內(nèi)部被層層削弱后,最外層的溫度只有300多度,遠(yuǎn)低于金屬的熔化溫度,所以不會(huì)自然熔化。
這種金屬容器最里面的保溫層是坩堝,由石英砂等材料制成。它可以承受高達(dá)1700攝氏度的高溫,不會(huì)融化。對(duì)于普通金屬來說,熔化溫度只有1000多度,鋼的熔點(diǎn)在1500攝氏度左右,所以坩堝不會(huì)熔化。

