Optimizarea tehnologiei de cuptor cu creuzet grafit pentru performanță prelungită și eficiență costurilor

Producția de creuzet de grafit a evoluat semnificativ odată cu apariția tehnologiei de presare izostatică, marcând -o ca fiind cea mai avansată tehnică la nivel mondial. În comparație cu metodele tradiționale de ramare, presarea izostatică are ca rezultat creuzetele cu textură uniformă, densitate mai mare, eficiență energetică și rezistență superioară la oxidare. Aplicarea presiunii ridicate în timpul modelării îmbunătățește semnificativ textura creuzetului, reducând porozitatea și, ulterior, stimulând conductivitatea termică și rezistența la coroziune, așa cum este ilustrat în figura 1. Într -un mediu izostatic, fiecare parte a cruciblelor experimentează presiunea uniformă de modelare, asigurând consistența materialului pe tot parcursul. Această metodă, așa cum este descrisă în figura 2, depășește procesul tradițional de ramming, ceea ce duce la o îmbunătățire substanțială a performanței creuzetului.

1. Declarația problemei

O preocupare apare în contextul unui cuplu de creuzet de sârmă cu rezistență la izolație din aluminiu, folosind creuzete de grafit rammed, cu o durată de viață de aproximativ 45 de zile. După numai 20 de zile de utilizare, se observă o scădere vizibilă a conductivității termice, însoțită de micro-cracks pe suprafața exterioară a creuzetului. În etapele ulterioare de utilizare, este evidentă o scădere severă a conductivității termice, ceea ce face ca creuzetul să fie aproape necondiționat. În plus, se dezvoltă mai multe fisuri de suprafață și se decolorează în partea de sus a creuzetului din cauza oxidării.

La inspecția cuptorului de creuzet, așa cum se arată în figura 3, este utilizată o bază compusă din cărămizi refractare stivuite, cu elementul de încălzire Bottomtomost al firului de rezistență situat la 100 mm deasupra bazei. Partea superioară a creuzetului este sigilată folosind pături din fibră de azbest, poziționată în jur de 50 mm de marginea exterioară, dezvăluind o abraziune semnificativă pe marginea interioară a vârfului creuzetului.

2. noi îmbunătățiri tehnologice

Îmbunătățirea 1: Adoptarea creuzetului grafit de argilă presat izostatic (cu glazură rezistentă la oxidare la temperatură scăzută)

Utilizarea acestui creuzet îmbunătățește semnificativ aplicarea sa în cuptoarele de izolare din aliaj de aluminiu, în special în ceea ce privește rezistența la oxidare. Cruciabilele de grafit se oxidează de obicei la temperaturi peste 400 ℃, în timp ce temperatura de izolare a cuptoarelor din aliaj de aluminiu variază între 650 și 700 ℃. Crucible cu glazură rezistentă la oxidare la temperaturi scăzute pot încetini eficient procesul de oxidare la temperaturi peste 600 ℃, asigurând o conductivitate termică excelentă. Simultan, previne reducerea rezistenței din cauza oxidării, prelungind durata de viață a creuzetului.

Îmbunătățirea 2: Baza cuptorului care utilizează grafitul aceluiași material ca și creuzetul

Așa cum este descris în figura 4, utilizarea unei baze de grafit a aceluiași material ca și creuzetul asigură încălzirea uniformă a fundului creuzetului în timpul procesului de încălzire. Acest lucru atenuează gradienții de temperatură cauzate de încălzirea neuniformă și reduce tendința de fisuri rezultate din încălzirea neuniformă a fundului. Baza dedicată de grafit garantează, de asemenea, un suport stabil pentru creuzet, alinându-se cu partea de jos și minimizarea fracturilor induse de stres.

Îmbunătățirea 3: Îmbunătățirile structurale locale ale cuptorului (figura 4)

1. Îmbunătățirea marginii interioare a capacului cuptorului, împiedicând eficient uzura pe partea superioară a creuzetului și îmbunătățirea semnificativă a cuptorului.
2. Asigurarea că firul de rezistență este la nivel cu fundul creuzetului, garantând o încălzire suficientă în fund.
3. Minimizarea impactului garniturilor cu pătură de fibre superioare asupra încălzirii creuzetului, asigurând încălzirea adecvată în partea de sus a creuzetului și reducerea efectelor oxidării la temperaturi scăzute.

Îmbunătățirea 4: rafinarea proceselor de utilizare a creuzelor

Înainte de utilizare, preîncălziți creuzetul din cuptor la temperaturi sub 200 ℃ timp de 1-2 ore pentru a elimina umiditatea. După preîncălzire, creșteți rapid temperatura la 850-900 ℃, minimizând timpul de locuit între 300-600 ℃ pentru a reduce oxidarea în acest interval de temperatură. Ulterior, scădeți temperatura la temperatura de lucru și introduceți material lichid din aluminiu pentru funcționarea normală.

Datorită efectelor corozive ale agenților de rafinare asupra creuzelor, urmați protocoalele de utilizare corecte. Îndepărtarea obișnuită a zgurii este esențială și ar trebui efectuată atunci când creuzetul este fierbinte, deoarece zgura de curățare devine provocatoare altfel. Observarea vigilentă a conductivității termice a creuzetului și a prezenței îmbătrânirii pe pereții creuzetului este crucială în etapele ulterioare ale utilizării. Trebuie făcute înlocuitori în timp util pentru a evita pierderea de energie inutilă și scurgerea lichidului de aluminiu.

3. Rezultatele îmbunătățirii

Durata de viață extinsă a creuzetului îmbunătățit este de remarcat, menținând conductivitatea termică pentru durate prelungite, fără a fi observate fisurarea suprafeței. Feedback -ul utilizatorilor indică o performanță îmbunătățită, nu numai reducerea costurilor de producție, ci și îmbunătățirea semnificativă a eficienței producției.

4. Concluzie

1. Cruciabilele de grafit de argilă presat izostatic depășesc creuzetele tradiționale din punct de vedere al performanței.
2. Structura cuptorului ar trebui să se potrivească cu dimensiunea și structura creuzetului pentru performanțe optime.
3. Utilizarea corectă a creuzetului își extinde semnificativ durata de viață, controlând eficient costurile de producție.

Prin cercetarea minuțioasă și optimizarea tehnologiei cuptorului de creuzet, performanța și durata de viață sporită contribuie substanțial la creșterea eficienței producției și a economiilor de costuri.