Практически во всех отраслях деятельности человека применяются изделия из металла. В природе любые виды металлов в чистом виде не встречаются. Еще из древних времен человек научился добывать металл из руды, которую переплавляют в специальных устройствах, имеющих название «тигель». Слово тигель переводится с немецкого языка как «горшок для плавки». В нынешнее время многие отрасли промышленности и лаборатории различного направления используют тигель для многообразных функций:
- разогрева и сушки различных материалов;
- обжига и отжига термически обработанных металлических заготовок;
- плавки и розлива металлов.
Тигельные сосуды нашли широкое применение в литейном производстве и металлургии, химической отрасли и лабораториях, а также в ювелирном деле. В зависимости от назначения и применения тигель выпускают различных видов и форм:
• Цилиндры и конические формы – главным образом применяются в сталелитейной промышленности;
• Чашеобразные и в форме лодочки – в большинстве случаев, используются для розлива расплавленного металла.
При изготовлении тиглей основное значение уделяют выбору материалов, из которых они изготавливаются, составляющие должны обеспечивать изделию сохранение всех его свойств, изменяющихся при высоких температурах.
Применяемые материалы для тиглей
Для изготовления тиглей используют материалы разной структуры и свойств – как металлические, так и на основе керамики, а также с применением графита. Но всех их должно объединять одно общее достоинство – устойчивость к высокотемпературному воздействию. Материалы для тиглей должны обладать инертными свойствами к химическим процессам, возникающим при высоких температурах, иметь высокие прочностные показатели.
По виду применяемых материалов при изготовлении тиглей выделяют следующие группы:
- составляющие из керамики – тигли из этих материалов изготавливаются с далеких времен. В качестве материалов используются смеси, которые имеют высокие жаростойкие свойства – к ним относятся силикаты, огнеупорные глины, оксиды и карбиды металлов, а также соединения бора;
- неметаллическая группа – также имеет давнюю историю применения в изготовлении тиглей. К ней относятся – графит различных марок, кварцевый песок и стекло, фарфоровые глины и базальты;
- тигли из черных металлов – наиболее часто применяется чугун и стали жаростойких марок;
- составы из цветных и редкоземельных материалов – в современной промышленности нашли наиболее широкое применение. В качестве материалов для тиглей используют молибден, вольфрам, тантал, никель и другие металлы. Их главные достоинства – нейтральные свойства к агрессивным средам, и высокая температура плавления.
Разнообразие применяемых материалов, используемых при изготовлении тиглей, зависит от задач и свойств, которыми должно обладать готовое изделие.
Области использования тиглей
Наиболее широкое применение тигли имеют в следующих областях промышленности.
Металлургия. Формы тиглей применяют в печах для плавки металлов, их литья, рафинирования, обжига и других технологических процессов.
Обработка изделий из металла. Закаливание и отжиг заготовок, спекание, получение различных соединений из металла и неметаллических групп, получение лабораторных проб.
Химическая отрасль. Гомогенизация различных продуктов, изготовление кристаллов, выплавка кварца и стекла, спекание разнородных материалов.
Кроме вышеперечисленных отраслей, тигли используют в лабораториях для проведения анализов различного рода, выращивания разнообразных монокристаллов, исследовательской работы в области измерений и взаимодействия с агрессивными средами.
В медицине тигли применяют в протезировании для изготовления различных деталей методом их отливки. Специалисты стоматологи при помощи тиглей изготавливают металлические коронки и мосты, зубные протезы из керамики и тому подобное.
Также тигли нашли применение при прокладке трубопроводов. Их применяют с помощью специального оборудования для приваривания заземлений к трубопроводу в полевых условиях.
Таким образом, использование тиглей не утратило своего значения, а находит в современной индустрии все более широкое их использование.