Производството на графитни тигели се е развило значително с появата на технологията за изостатично пресоване, което я определя като най-модерната техника в световен мащаб. В сравнение с традиционните методи за трамбовка, изостатичното пресоване води до тигели с равномерна текстура, по-висока плътност, енергийна ефективност и превъзходна устойчивост на окисляване. Прилагането на високо налягане по време на формоването значително подобрява текстурата на тигела, намалявайки порьозността и впоследствие повишавайки топлопроводимостта и устойчивостта на корозия, както е показано на Фигура 1. В изостатична среда всяка част от тигела е подложена на равномерно налягане при формоване, което осигурява консистенция на материала в целия му обем. Този метод, както е показано на Фигура 2, превъзхожда традиционния процес на трамбовка, което води до значително подобрение в производителността на тигела.
1. Формулиране на проблема
Възниква опасение в контекста на тигелна пещ за изолация от алуминиева сплав, използваща трамбовани графитни тигели, с живот от приблизително 45 дни. Само след 20 дни употреба се наблюдава забележим спад в топлопроводимостта, придружен от микропукнатини по външната повърхност на тигела. В по-късните етапи на употреба се наблюдава рязък спад в топлопроводимостта, което прави тигела почти непроводим. Освен това се развиват множество повърхностни пукнатини и се наблюдава обезцветяване на горната част на тигела поради окисляване.
При проверка на тигелната пещ, както е показано на Фигура 3, се използва основа, съставена от подредени огнеупорни тухли, като най-долният нагревателен елемент от съпротивителния проводник е разположен на 100 мм над основата. Горната част на тигела е запечатана с азбестови влакнести одеяла, разположени на около 50 мм от външния ръб, което разкрива значително износване по вътрешния ръб на горната част на тигела.
2. Нови технологични подобрения
Подобрение 1: Приемане на изостатичен пресован глинен графитен тигел (с глазура, устойчива на нискотемпературно окисление)
Използването на този тигел значително подобрява приложението му в пещи за изолация от алуминиеви сплави, особено по отношение на устойчивостта на окисление. Графитните тигели обикновено се окисляват при температури над 400 ℃, докато температурата на изолация на пещите от алуминиеви сплави варира между 650 и 700 ℃. Тигелите с нискотемпературна устойчива на окисление глазура могат ефективно да забавят процеса на окисление при температури над 600 ℃, осигурявайки продължителна отлична топлопроводимост. Едновременно с това се предотвратява намаляването на якостта поради окисление, удължавайки живота на тигела.
Подобрение 2: Основа на пещта, използваща графит от същия материал като тигела
Както е показано на Фигура 4, използването на графитна основа от същия материал като тигела осигурява равномерно нагряване на дъното на тигела по време на процеса на нагряване. Това смекчава температурните градиенти, причинени от неравномерно нагряване, и намалява склонността към пукнатини, произтичащи от неравномерно нагряване на дъното. Специализираната графитна основа също така гарантира стабилна опора за тигела, подравнявайки се с дъното му и минимизирайки пукнатините, причинени от напрежение.
Подобрение 3: Локални структурни подобрения на пещта (Фигура 4)
- Подобрен вътрешен ръб на капака на пещта, ефективно предотвратяващ износването на горната част на тигела и значително подобряващ уплътнението на пещта.
- Осигуряване на съпротивителен проводник, който е на едно ниво с дъното на тигела, осигуряващо достатъчно нагряване на дъното.
- Минимизиране на въздействието на горните уплътнения от влакнести покрития върху нагряването на тигела, осигуряване на адекватно нагряване в горната част на тигела и намаляване на ефектите от нискотемпературното окисление.
Подобрение 4: Процеси на използване на рафиниращ тигел
Преди употреба, загрейте тигела в пещта при температури под 200 ℃ за 1-2 часа, за да се отстрани влагата. След предварителното загряване, бързо повишете температурата до 850-900 ℃, като намалите времето на престой между 300-600 ℃, за да намалите окисляването в този температурен диапазон. След това понижете температурата до работната температура и добавете течен алуминиев материал за нормална работа.
Поради корозивното въздействие на рафиниращите агенти върху тигелите, следвайте правилните протоколи за употреба. Редовното отстраняване на шлаката е от съществено значение и трябва да се извършва, когато тигелът е горещ, тъй като в противен случай почистването на шлаката става трудно. Бдителното наблюдение на топлопроводимостта на тигела и наличието на следи от стареене по стените му е от решаващо значение в по-късните етапи на употреба. Трябва да се правят навременни подмени, за да се избегнат ненужни загуби на енергия и изтичане на алуминиева течност.
3. Резултати от подобрението
Заслужава да се отбележи удълженият живот на подобрения тигел, който поддържа топлопроводимост за продължителни периоди от време, без да се наблюдава напукване на повърхността. Отзивите на потребителите показват подобрена производителност, която не само намалява производствените разходи, но и значително повишава ефективността на производството.
4. Заключение
- Изостатичните пресовани глинено-графитни тигели превъзхождат традиционните тигели по отношение на производителността.
- Структурата на пещта трябва да съответства на размера и структурата на тигела за оптимална производителност.
- Правилното използване на тигела значително удължава живота му, като ефективно контролира производствените разходи.
Чрез щателно проучване и оптимизиране на технологията на тигелните пещи, подобрената производителност и експлоатационен живот допринасят съществено за повишена производствена ефективност и спестяване на разходи.
Време на публикуване: 24 декември 2023 г.