Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Котел отличается от тигля тем, что при плавке металла он находится в подвешенном состоянии, тогда как тигель стоит на тумбе, т. е. опирается дном на огнеупорную подставку. Котел обычно изготовляется из металла; он имеет закругленное дно, а у верхней кромки — фланец, которым опирается на кладку печи. Котел нагревается преимущественно снизу, со дна, тогда как тигель нагревается главным образом с боков. Кроме того, отношение среднего поперечника к высоте у котла чаще всего больше единицы, у тигля же в большинстве случаев — меньше единицы. Наконец, котел вмазывается в печь таким образом, что зеркало металла изолировано от печных газов, при тигельной же плавке поверхность металла находится внутри рабочего пространства горна и соприкасается с его атмосферой. Зеркало ванны при котловой плавке остается свободным и соприкасается с атмосферой воздуха. Такое расположение часто представляет значительные преимущества.
Нагрев снизу обеспечивает совершенное перемешивание сплава под влиянием конвекции. Подогретый у дна котла сплав, как более легкий, поднимается вверх, а на его место приходит более холодный. Такое перемешивание при нормальных условиях плавки является достаточной гарантией от местных перегревов сплава, что не всегда достигается в случае тигельной плавки и никогда не достигается при плавке в отражательных печах.
Плавка в котлах и металлических тиглях применяется для сплавов, заметно не растворяющих металла сосуда, в котором они плавятся. В котлах и металлических тиглях плавят оловянные, свинцовые, цинковые, алюминиевые и магниевые сплавы. Алюминиевые сплавы заметно растворяют железо чугуна, который обычно применяется для изготовления котлов и тиглей, но все же плавка алюминиевых сплавов возможна в чугунных сосудах, если применять прокраску поверхности слоем хорошо пристающего, нереагирующего с алюминием, состава. В качестве красок для чугунных котлов, в которых плавят алюминиевые сплавы, применяют какой-либо огнеупорный порошок, например, глинозем, окись магния, тальк, известь и т. п., который размешивается с водным раствором жидкого стекла до консистенции жидкой сметаны. Краска наносится на нагретую поверхность котла, где она быстро просыхает.
Для изготовления котлов и тиглей выбирается чугун, наименее склонный при нагреве к росту.
При изготовлении магниевых сплавов в качестве материала для плавильных сосудов берется мягкая сталь, так как железо мало растворимо в расплавленном магнии. Плавка магниевых сплавов ведется обычно под слоем флюса, являющегося сплавом главным образом хлористых солей магния, калия, натрия, иногда кальция и других.
Топливом при плавке легкоплавких сплавов служит любой вид твердого, жидкого или газообразного топлива, начиная от дров и каменного угля и кончая мазутом и газом. При плавке в котлах к виду топлива не предъявляется каких-либо особых требовании, так как в котловых печах металл не соприкасается с продуктами горения топлива.
При конструировании печей, плавка в которых ведется с применением котлов пли металлических тиглей, необходимо предусматривать такое расположение топки, форсунки или газовой горелки относительно плавильного сосуда, чтобы пламя не было направлено на стенку последнего, а обогревало его более или менее равномерно.
Наружную поверхность, плавильных сосудов, предназначенных для плавки алюминиевых или магниевых сплавов, полезно алитировать во избежание быстрого окисления (алитирование — это диффузионный процесс покрытия стали алюминием при высоких температурах). Если при плавке алюминиевых или магниевых сплавов применяются плавильные сосуды, изготовленные из обычного чугуна или стали, то следует предусмотреть возможность постоянного удаления железной окалины из-под них во избежание термитной реакции при протекании металла из тигля.