Тигель (от нем. Tiegel — горшок ) — это ёмкость для нагрева, высушивания, сжигания , обжига или плавления различных материалов. Тигли — это неотъемлемая часть металлургического и лабораторного оборудования при литье различных металлов , сплавов , и пр. Отличительной особенностью тиглей является применение для их конструкции огнеупорных материалов и высокоустойчивых к различным воздействиям металлов и сплавов. Тигель имеет обычно коническую (усечённый конус ) или цилиндрическую форму. Разновидностью тиглей являются также плавильные чашки, плавильные лодочки.

Маркировка тиглей

Каждый тигель имеет марку (номер), и этот номер означает ёмкость тигля. Тигли маркируются от 1 до 300. В металлургии, как наиболее массовой отрасли промышленности, потребляющей тигли, за одну условную единицу ёмкости (1) принимается объём, равный 0,142 дм³ (или удельная вместимость 1 кг бронзы ) при условии, что тигель наполнен металлом на 85 %. Например, вместимость тигля марки 20 соответствует 2,84 дм³, или, иными словами, — 20 кг расплавленной бронзы.

Применение тиглей

Тигли разных форм, размеров и из различных материалов применяются:

• Металлургия: плавление, обжиг , сжигание, разливка металлов, флюсов , рудных концентратов.
• Металлообработка: литьё, обжиг, отжиг и др.
• : растворение , сжигание, плавление, взвешивание и др.
• Химическая промышленность: растворение, сжигание, плавление, гомогенизация и др.

Материалы для производства тиглей

Для производства тиглей в различных областях применения, применяются следующие материалы: Цирконий , платина — инертные тигли для лабораторий.

Металлургия , металлообработка , химическая промышленность

• Огнеупорные материалы общего назначения: плавление и розлив чёрных металлов , флюсов.
• Оксидные огнеупорные материалы : карборунд , корунд , оксид циркония , оксид хрома , оксид церия , оксид иттрия и др.
• Графит : розлив цветных металлов.
• Сталь , чугун : для работы с неагрессивными материалами, плавление металлов ( свинец , олово , цинк , кадмий , амальгамы , щелочные металлы , сурьма , галлий , индий , таллий , висмут ).
• Кварц : плавленный и спеченный кварц.
• Базальт : плавленный базальт.
• Тантал : металлургия лантаноидов.

Лабораторная техника

• Термостойкое стекло : «пирекс», «симакс», и др.
• Кварц : Плавленный кварц.
• Фарфор : химстойкий фарфор.
• Высокочистый графит: плавка и обжиг.
• Оксидные огнеупорные материалы: оксиды — хрома , алюминия , бериллия , циркония , тория , урана , церия , иттрия , скандия и др.

Платина : точные химические работы, операции с плавиковой кислотой и др.

• Высокие тигли из платины: от 3,4 грамма до 365 граммов. Ёмкость от 4 см ³ до 310 см³.
• Широкие тигли из платины: от 9 до 26 г . Ёмкость от 9 см³ до 27 см³.
• Микротигли из платины: от 0,5 до 2,1 г . Ёмкость от 0,3 см³ до 2,3 см³.

Золото : особо точные химические работы.

• Высокие тигли из золота: от 3,1 до 22 г . Ёмкость от 4 см³ до 25 см³.
• Микротигли из золота: от 0,45 до 1,9 г . Ёмкость от 0,3 см³ до 2,3 см³.

Серебро : работа с расплавами щелочей.

• Высокие тигли из серебра: от 3,6 до 49 г . Ёмкость от 4 см³ до 54 см³.
• Широкие тигли из серебра: от 9 до 27 г . Ёмкость от 9 см³ до 27 см³.

• Никель : работа с расплавами щелочей.
• Иридий : особо точные лабораторные работы, выращивание драгоценных камней.
• Родий : измерение констант, выращивание драгоценных камней.
• Молибден : выращивание монокристаллов драгоценных камней и др.
• Ниобий : работа с агрессивными кислотами и расплавами лантаноидов.
• Вольфрам : работа в области сверхвысоких температур в вакууме или защитной атмосфере.

История совершенствования технологии

Тигельный процесс, при котором высококачественная сталь получается выплавлением металла в специальных горшках из огнеупорных материалов, применялся на Ближнем Востоке, в Средней Азии, Шри-Ланке, Индии, Персии. Такая сталь использовалась для изготовления оружия, в том числе булатных клинков. В Чахаке (Южный Иран) в XI веке при выплавке стали добавляли хромит . Позже метод тигельной плавки был возрожден в XVIII веке английским металлургом Бенджамином Хантсманом. Другой вид тигельной плавки стали был разработан в 1837 году русским инженером Павлом Аносовым. В XIX веке и до 1920 годов тигельный процесс применялся для получения высококачественной инструментальной стали .

В 1964 году компания Aug. Gundlach KG начала промышленное производство графитовых тиглей методом изостатического прессования и запатентовала этот метод в Германии и ряде других стран .

В 1992 году Aug. Gundlach KG заменила использование каменноугольного пека в качестве связующего на синтетические смолы с целью уменьшения брака при производстве тиглей и уменьшения выбросов вредных веществ при производстве и эксплуатации.

См. также

• Абразивные материалы и абразивная обработка
• Каспржик, Иосиф Станиславович

Примечания

Литература

• В. Н. Иванов. Словарь-справочник по литейному производству . Москва, изд. «Машиностроение» 1990 г.
• Справочник химика . Т. 1, изд. «Химия», Ленинград 1971 г. стр. 1038—1040.
• Н. А. Брыкин — Провинциальная идея. М. «Советский писатель», 1935 г.

Ссылки

• На Викискладе есть медиафайлы по теме