石墨堝，又稱熔銅包、熔銅等，是指以石墨、粘土、硅石和臘石為原料燒制而成的一類坩堝。石墨坩堝主要用來熔煉紫銅、黃銅、金、銀、鋅和鉛等有色金屬及其合金。
材料簡介
石墨坩堝具有良好的熱導性和耐高溫性，在高溫使用過程中，熱膨脹系數(shù)小，對急熱、急冷具有一定抗應變性能。對酸，堿性溶液的抗腐蝕性較強，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。石墨坩堝，因具有以上優(yōu)良的性能，所以在冶金、鑄造、機械、化工等工業(yè)部門，被廣泛用于合金工具鋼的冶煉和有色金屬及其合金的熔煉。并有著較好的技術經(jīng)濟效果。石墨坩堝的主體原料，是結(jié)晶形天然石墨，保持著天然石墨原有的各種物理化學特性。石墨對酸、堿性溶液的抗腐蝕性較強，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。
石墨坩堝以天然鱗片石墨為主體原料，以可塑性耐火粘土或炭質(zhì)為粘結(jié)劑加工而成，具有耐高溫、導熱性能強、抗腐蝕性能好，使用壽命長等特點。在高溫使用過程中，熱膨脹系數(shù)小，對急冷、急熱具有一定抗應變性能。對酸性、堿性溶液抗蝕性較強，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，在熔煉過程中不參與任何化學反應。石墨坩堝內(nèi)壁平滑，被熔化的金屬液體不易滲漏和粘附在坩堝內(nèi)壁，使金屬液體有良好的流動性和澆鑄性，適用于各種不同模具澆鑄成型。由于石墨坩堝具有以上優(yōu)良特性，被廣泛用于合金工具鋼冶煉和有色金屬及其合金的冶煉。
原料配比
石墨坩堝的主要原料有石墨、碳化硅、硅石、耐火粘土、瀝青和焦油等。
石墨是坩堝生產(chǎn)的主要原料，在配料中占45～55%，以結(jié)晶形的鱗片狀和針（塊）狀石墨為佳。我國生產(chǎn)石墨坩堝普遍采用鱗片狀中碳石墨，含碳量一般為85～93%。根據(jù)坩堝的性能用途、型號規(guī)格選擇石墨粒度。通常容積在100#以上的大型坩堝，采用32目以上的大鱗片石墨；容積在60#～80#的中型坩堝，采用80目鱗片石墨；容積在50#以下的小型坩堝，采用100目鱗片石墨；手工成型專用異形坩堝采用-100目細鱗片石墨。
耐火粘土主要起可塑成型無機化合物粘結(jié)劑的作用。要求粘土成分純潔，可塑性強，物理化學性能穩(wěn)定。并具有較高的耐火度和良好的熱效應。
由于坩堝熔煉的物質(zhì)和使用條件的不同，在生產(chǎn)配料中，各種原料的配合比例不一。應根據(jù)坩堝的性能、用途和使用條件合理確定。
類型
石墨坩堝主要用于金屬材料的熔融，它分天然石墨質(zhì)和人造石墨質(zhì)兩類。
1)天然石墨質(zhì)
它是以天然鱗片狀石墨為主要原材料，加入粘土及其它耐火質(zhì)原料制成的，一般叫做粘土石墨坩堝，而把以瀝青為粘結(jié)劑的叫做碳粘結(jié)劑型坩堝，單靠粘土的燒結(jié)力制成的叫徽粘土粘結(jié)劑型坩堝，前者在強度和抗熱沖擊性方面優(yōu)越。它用于鋼鐵、銅、銅合金及其它有色金屬的熔解，其大小各式各樣，熔融容量從250g到500kg不等。
這類坩堝包括撇渣勺、蓋、接合環(huán)、坩堝支架和攪拌捧等附件。
2)人造石墨質(zhì)
上述的天然石墨坩堝通常含有50%左右的粘土質(zhì)礦物，而人造石墨坩堝的雜質(zhì)（灰分）小于1%，用于精煉高純度金屬，還有經(jīng)過特殊純化處理的高純石墨（灰分<20ppm）。人造石墨坩堝往往用于熔融少量的貴金屬和高純金屬或高熔點金屬和氧化物等。還可用作為鋼鐵中氣體分析用坩堝。
生產(chǎn)工藝
石墨坩堝的制造工藝可分為手塑成型、旋塑成型和壓塑成型三種。坩堝質(zhì)量的優(yōu)劣與工藝成型方法有重要關系。成型方法決定坩堝坯體的結(jié)構(gòu)、密度、氣孔率和機械強度。
手塑成型用于特殊用途的異型坩堝，不能用旋塑和壓塑成型方法的情況下。有些特殊異型坩堝，可采用旋塑與手塑相結(jié)合的方法成型。
旋塑成型是以旋罐機帶動塑模運轉(zhuǎn)，利用內(nèi)刀擠塑泥料完成坩堝塑型。
壓塑成型是應用油壓、水壓或氣壓等壓力設備為動能，以鋼模為塑具進行坩堝成型。它與旋塑成型法相比，具有工藝簡單、生產(chǎn)周期短、成品率與效率高、勞動強度低、成型水分少、坩堝收縮率和氣孔率低、產(chǎn)品質(zhì)量和密度高等優(yōu)點。
主要特點
國產(chǎn)石墨坩堝的生產(chǎn)技術水平已經(jīng)達到甚至超過進口坩堝，優(yōu)質(zhì)的國產(chǎn)坩堝具有以下特點：
材料種類
熔鋁保溫坩堝，具有良好的導熱性能(與復合鐵坩堝相當)、使用周期長(三個月左右)、節(jié)約能源(約1/3)、價格低廉(低于進口坩堝的60%以上)、操作簡單(勿需作刷涂處理)、鋁液或壓鑄件不增鐵等優(yōu)點，是國內(nèi)替代進口的熔鋁坩堝新一代高效節(jié)能石墨坩堝。
注意事項
多種類少數(shù)量的合金熔解最適合使用坩堝。要想改變合金的種類時，只需要交換石墨坩堝即可。其他的熔解方法像反射爐和非坩堝式感應爐進行熔解時，適合于單一合金的大量熔解，如果變換熔解合金種類時，如果不更換內(nèi)襯的耐火材料，會發(fā)生金屬污染。
基本標準
基本信息
標準號 StandardNo： GB/T 26279-2010
中文標準名稱 StandardTitle in Chinese：石墨坩堝
英文標準名稱： Graphite crucible
發(fā)布日期 IssuanceDate： 2011-1-14
實施日期 ExecuteDate： 2011-11-1
首次發(fā)布日期 FirstIssuance Date： 2011-1-14
標準狀態(tài) StandardState：現(xiàn)行
復審確認日期 ReviewAffirmance Date：
計劃編號 Plan No： 20081767-T-605
代替國標號 ReplacedStandard：
被代替國標號 ReplacedStandard:
廢止時間 RevocatoryDate：
采用國際標準號 AdoptedInternational Standard No：
采標名稱 AdoptedInternational Standard Name：
采用程度 ApplicationDegree：
采用國際標準 AdoptedInternational Standard：
國際標準分類號(ICS)： 70.180
中國標準分類號(CCS)： Q51
標準類別 StandardSort：產(chǎn)品
標準頁碼 Number ofPages:
標準價格(元) Price(￥)：
主管部門 Governor：中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會
歸口單位 TechnicalCommittees：全國鋼標準化技術委員會
范圍
本標準規(guī)定了石墨坩堝（以下簡稱坩堝）的定義、分類、規(guī)格型號、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標志、運輸和質(zhì)量證明書等。
本標準適用于有色金屬及其合金進行溶解、精煉和保溫用的坩堝（具體使用范圍及使用壽命參見附錄A）。人造石墨坩堝、高純石墨坩堝、碳制品加工的坩堝其型號可參照本標準。
規(guī)范性引用文件
下列文件對本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。
GB/T 2997-2000 致密定形耐火制品 體積密度、顯氣孔率和真氣孔率 試驗方法
GB/T 5072.2-2004 致密定型耐火制品 常溫耐壓強度試驗方法
GB/T 7322-2007 耐火材料 耐火度試驗方法
GB/T 8170 數(shù)值修約規(guī)則及極限數(shù)值的表示和判定
GB/T 16555-2008 含碳、碳化硅、氮化物耐火材料化學分析方法
養(yǎng)護方法
石墨坩堝應注意防潮。石墨坩堝最怕受潮，受潮后對質(zhì)量有很大影響，如果使用受潮的坩堝會出現(xiàn)破裂、爆片、掉幫和掉底等現(xiàn)象，造成熔化金屬的損失，甚至發(fā)生工傷事故。所以石墨坩堝在倉儲保管和使用過程中，必須注意防潮。
儲存石墨坩堝的庫房要干燥通風，并將溫度保持在5℃~25℃之間，相對濕度為50～60%，切不可把坩堝放在磚土或水泥地面上儲存，以免受潮。散裝的石墨坩堝應放在木架上，以離地面25～30cm為宜；以木箱、柳條筐簍或草袋包裝的整裝件，貨垛下面須墊枕木，離地面不低于20cm，在枕木上鋪墊一層油氈更利于隔潮。碼放一段時期必須倒垛，把下層的倒在上層，最好是上下層相對地倒。倒垛時間間隔不可過長，一般兩個月倒垛一次，如果地面潮氣不大，可三個月倒垛一次。總之，勤倒垛才能收到好的防潮效果。
1、坩堝規(guī)格號即銅之容量（#/千克）
2、石墨坩堝嚴防濕潤，存放時必需放在干燥處或木架上。
3、搬運時輕拿輕放，嚴禁摔震。
4、運用前需在干燥設備或爐旁熱烘焙，溫度逐升到 500℃。
5、坩堝應放在爐口平面以下防范爐蓋磨損坩堝上口。
6、加料時應根據(jù)坩堝溶量，不可加料太多，太緊防范緊縮坩堝。
7、出爐東西和坩夾要符合坩堝外形，夾此中部防范部門受力損壞坩堝。
8、拔除坩堝表里壁溶渣和粘焦時應輕敲防范損壞坩堝。
9、坩堝與爐壁之間應保持適合距離，坩堝應放在爐內(nèi)正中。
10、運用適量助燃劑、添加劑將減少坩堝運用壽命。
11、運用過程當中，每周將坩堝轉(zhuǎn)折一次，可延長坩堝運用壽命。
12、防范強腐蝕火焰直噴坩堝側(cè)面和底砣。
發(fā)展方向
2010年4月9日有關部門獲悉，隨著全國鋼標準化委員會所長孫偉、中國耐火材料行業(yè)協(xié)會常務副會長兼秘書長徐殿利、四川理工工學院材料與化學工程學院材料化學院副院長陳建等三十余位專家學者的審定，國內(nèi)首個石墨坩堝國家標準將可望出臺。
填補國內(nèi)空白 石墨坩堝國家標準新津區(qū)出——新津舉行石墨坩堝國家標準審定會
2010年4月8日，在氣候怡人、游人如織的水城新津花舞人間，全國鋼標準化委員會所長孫偉、中國耐火材料行業(yè)協(xié)會常務副會長兼秘書長徐殿利、四川理工工學院材料與化學工程學院材料化學院副院長陳建等30余位專家學者齊聚一堂，對新津工業(yè)園區(qū)內(nèi)的企業(yè)——成都市天府石墨坩堝有限公司主持起草的《石墨坩堝》進行審定。“這次專業(yè)審定將填補國內(nèi)石墨坩堝無國家標準的空白。”有關專家向記者介紹說。
參考資料 >