فرن بوتقة

فرن البوتقة هو نوع من أفران الصب التي تستخدم لصهر وصب المعادن ذات نقطة الانصهار المنخفضة، مثل النحاس والبرونز والألمنيوم. وهو يتكون من حجرة فرن مصنوعة من مادة مقاومة للحرارة، يتم تسخينها بواسطة مصدر وقود مثل الغاز أو الزيت أو البروبان أو الكوك. يعرض الوقود البوتقة مباشرة لمصدر التسخين، ويوفر كل وقود مستوى مختلفًا من الحرارة، يقاس بوحدات حرارية بريطانية. يجب أن تكون البوتقة قادرة على تحمل الحد الأقصى من وحدات حرارية بريطانية التي يمكن لوقود الفرن تطبيقها.
إن البوتقة نفسها عبارة عن وعاء مصنوع من مادة مقاومة للحرارة مثل الجرافيت أو الطين أو السيراميك. يتم وضعها داخل حجرة الفرن وتسخينها حتى يذوب المعدن الموجود بداخلها. يجب أن تكون البوتقة مدببة للسماح للهب بالدوران حولها من الأسفل إلى الأعلى، مما يضمن التسخين المتساوي. يجب أن تكون مادة البوتقة أيضًا قادرة على مقاومة الضرر الناتج عن الأكسدة من اللهب واستيعاب معدل التغير الحراري الذي ستتعرض له.
تتضمن عملية تشغيل فرن البوتقة تسخين المادة داخل البوتقة حتى تصل إلى نقطة الانصهار. يولد عنصر التسخين الحرارة، والتي تنتقل إلى البوتقة، مما يتسبب في تسخين المادة الموجودة بداخلها ثم ذوبانها في النهاية. بمجرد ذوبان المعدن، يمكن صبه في قوالب لإنشاء أشكال وأنماط مختلفة.
تُستخدم أفران البوتقة منذ آلاف السنين ولها تاريخ طويل. وقد استخدم سكان بلاد ما بين النهرين أقدم أفران البوتقة المعروفة حوالي عام 2500 قبل الميلاد لصب التحف البرونزية. واليوم، تتوفر أفران البوتقة بأحجام وتصميمات مختلفة، من أفران المختبرات الصغيرة إلى الأفران الصناعية الكبيرة المستخدمة في المسابك. وعلى الرغم من التقدم التكنولوجي، تظل المبادئ الأساسية لفرن البوتقة كما هي، مما يجعله أداة أساسية في صناعة التصنيع والمواد.

قم بفحص البوتقة مرة أخرى مباشرة قبل التثبيت للتأكد من:
أن تكون درجة حرارة البوتقة أعلى من نقطة تجمد الماء. إذا تعرضت البوتقة لرطوبة عالية، فقد تتلف بسبب التمدد الحراري (الجليد) في جدران البوتقة إذا انخفضت درجة الحرارة إلى ما دون نقطة التجمد.
لم يتعرض للتلف نتيجة للمناولة أو التخزين. لا يجوز تركيب بوتقة تالفة.
تأكد من أن كتلة القاعدة مستوية، ومتمركزة بشكل صحيح في الفرن، وبارتفاع صحيح وأكبر من قاع البوتقة.
بالنسبة للبوتقات الأكبر حجمًا، استخدم أحزمة آمنة أو آلية رفع مصممة خصيصًا للبوتقة لرفع البوتقة بعناية إلى داخل الفرن. ضعها في منتصف كتلة القاعدة وتأكد من أنها مستوية.
يجب توفير فجوة لا تقل عن 1/3 بوصة (8 مم) بين البوتقة والجزء العلوي وجوانب الفرن للسماح بتمدد البوتقة. ستؤدي فجوة التمدد غير الكافية إلى تشقق البوتقة.
إذا كان البوتقة تحتوي على فوهة، تأكد من وجود فجوة لا تقل عن 1 ½ بوصة (38 مم) بين الفوهة وصينية فوهة الفرن للسماح بتمدد البوتقة.
استخدم بطانية من الألياف الخزفية لإغلاق المساحة بين الجزء العلوي من الفرن والحافة العلوية للبوتقة.
في الفرن المائل، استخدم قوالب تحديد الموقع المصممة لتثبيت البوتقة في مكانها مع السماح بتمدد البوتقة. اترك فجوة تمدد بمقدار 1/4 بوصة (-3/8 بوصة (6-10 مم) بين البوتقة وقوالب الإمساك (استخدم فاصلًا قابلًا للاشتعال).
في الأفران التي تعمل بالغاز أو الزيت، تأكد من أن شعلة الفرن تتحرك في نمط مماسي حول البوتقة ولا تسخن بقعة واحدة على سطحها. التسخين المتساوي ضروري لتحقيق عمر خدمة طويل.
تسمح فتحات تصريف الفرن للمعدن المنصهر بالتدفق خارج غلاف الفرن إلى منطقة الاحتواء في حالة فشل البوتقة أثناء عمليات الصهر أو التثبيت. ومع ذلك، يجب سد فتحات التصريف هذه بشكل صحيح (راجع الشركة المصنعة للفرن لمعرفة طريقة السد المناسبة) أثناء تشغيل الفرن لمنع تلف البوتقة. بشكل عام، بالنسبة للأفران التي تعمل بالكهرباء، يتم سد فتحة التصريف باستخدام صفيحة زنك رقيقة (1 مم أو أقل). في الأفران التي تعمل بالغاز أو الزيت، يتم استخدام بوابة فتحة التصريف.