بوته های گرافیتی مقاومت حرارتی بالایی تا 3500 درجه سلسیوس دارند. این یعنی ساختار شیمیایی و فیزیکی بوته تحت تأثیر شوک های حرارتی قرار نمی گیرد.اتم های کربن گرافیت در تماس با دیگر موادی که در ساختار بوته حضور دارند، شبکه های کریستالی مستحکمی را پدید می آورند که در برابر هرگونه عوامل تغییر ثوابت شبکه یا واکنش مقاوم هستند.
بوته گرافیتی، علاوه بر مقاومت ساختاری در برابر حرارت، قابلیت انتقال حرارتی بالایی دارد. یعنی حرارت را به طور کامل از جداره خود به محتویات بوته هدایت می کند. این بوته ها در برابر مواد شیمیایی و افزودنی های ریخته گری مانند فلاکس ها ضد خوردگی هستند.بوته گرافیتی تنها در اتمسفرهای غیر اکسیدی کاربرد دارد. از این رو، مجموعه بوته ذوب و قالب ریخته گری باید در یک کوره درزبندی شده قرار گیرند یا این که به وسیله گازهای خنثی محافظت شوند.
از این بوته ها برای چه کاربردهایی می توان استفاده کرد؟
امروزه ذوب آلومینیوم و مقاطع مسی و آلیاژهای مس مانند برنج، در بوته های گرافیتی بسیار موفقیت آمیز و قابل توجه است. علاوه بر این فلزات، ذوب فلزات خاکی نادر و فلزات گرانبها مانند نقره و طلا با استفاده از این بوته ها در کوره های القایی بسیار متداول است.
بوته های گرافیتی در هر دو حالت کوره های افقی یا عمودی، خواص خود را حفظ می کنند و با وجود الزامات کوره، عملیات ذوب فلزات را با کمترین نقص امکان پذیر می کنند. همچنین اجرای انواع عملیات حرارتی، تصفیه فلزات و حمل و نقل مذاب از دیگر کاربردهای بوته گرافیتی هستند.
یک اشتباه رایج!
متاسفانه دیده می شود بعضی از واحدهای ریخته گری آلومینیوم، به اشتباه از بوته های چدنی به جای بوته گرافیتی در تهیه و یا نگهداری مذاب استفاده می کنند. این اشتباه معمولا از ترس شکستن بوته گرافیتی اتفاق می افتد.
در این حالت، علاوه بر مصرف سوخت چند برابری برای ذوب آلومینیوم در بوته چدنی، مذاب با انحلال در آهن آلوده می شود و ضایعات تولیدی افزایش می یابد. چرا که چدن، هادی حرارتی بسیار خوبی نیست و به شدت مستعد انحلال و واکنش با آلومینیوم است.برای ذوب آلومینیوم در بوته چدنی، صنعتگران مجبور به اعمال حرارت مستقیم به کف بوته می شوند تا سرعت ذوب را افزایش دهند. همین مسئله سبب تمرکز حرارتی در چدن و شروع انحلال در آلومینیوم مذاب می شود.
همچنین این تمرکز حرارتی موجب ترک خوردن ناشی از تغییرات دما و فشار استاتیکی مذاب و کاهش عمر بوته چدنی می شود. وزن یک بوته چدنی با گنجایش 500 کیلوگرم آلومینیوم در محدوده 430 الی 470 کیلوگرم است. در حالی که بوته گرافیتی وزنی معادل 165 تا 175 کیلوگرم دارد.حالا قضاوت به عهده خودتان که چه میزان انرژی برای گرمایش این وزن لازم است تا بوته به دمای مناسب جهت ذوب آلومینیوم برسد؟