Proizvodnja grafitnega lončka se je močno razvila s pojavom tehnologije izostatičnega stiskanja, ki jo označuje kot najnaprednejšo tehniko na svetu. V primerjavi s tradicionalnimi metodami nabijanja izostatično stiskanje povzroči lončke z enakomerno teksturo, večjo gostoto, energetsko učinkovitostjo in vrhunsko odpornostjo proti oksidaciji. Uporaba visokega tlaka med oblikovanjem bistveno izboljša teksturo lončka, zmanjša poroznost in posledično poveča toplotno prevodnost in odpornost proti koroziji, kot je prikazano na sliki 1. V izostatičnem okolju vsak del lončka doživi enakomeren pritisk oblikovanja, kar zagotavlja konsistenco materiala v celotnem prostoru. Ta metoda, kot je prikazana na sliki 2, prekaša tradicionalni postopek nabijanja, kar vodi do bistvenega izboljšanja delovanja lončka.
1. Izjava problema
Pojavi se zaskrbljenost v zvezi z izolacijsko uporno žično pečjo iz aluminijeve zlitine, ki uporablja nabito grafitne lončke z življenjsko dobo približno 45 dni. Že po 20 dneh uporabe opazimo opazen upad toplotne prevodnosti, ki ga spremljajo mikro razpoke na zunanji površini lončka. V poznejših fazah uporabe je očiten močan padec toplotne prevodnosti, zaradi česar je lonček skoraj neprevoden. Poleg tega se razvijejo številne površinske razpoke in na vrhu lončka zaradi oksidacije pride do razbarvanja.
Pri pregledu peči v lončku, kot je prikazano na sliki 3, se uporabi podlaga, sestavljena iz naloženih ognjevarnih opek, pri čemer je spodnji grelni element uporovne žice 100 mm nad podlago. Zgornji del lončka je zatesnjen z odejami iz azbestnih vlaken, nameščenimi približno 50 mm od zunanjega roba, ki razkrivajo znatno odrgnino na notranjem robu vrha lončka.
2. Nove tehnološke izboljšave
Izboljšava 1: Sprejem izostatično stisnjenega glinenega grafitnega lončka (z nizkotemperaturno oksidacijsko odporno glazuro)
Uporaba tega lončka bistveno izboljša njegovo uporabo v izolacijskih pečeh iz aluminijevih zlitin, zlasti v smislu odpornosti proti oksidaciji. Grafitni lončki običajno oksidirajo pri temperaturah nad 400 ℃, medtem ko se temperatura izolacije peči iz aluminijevih zlitin giblje med 650 in 700 ℃. Lončki z nizkotemperaturno glazuro, odporno na oksidacijo, lahko učinkovito upočasnijo proces oksidacije pri temperaturah nad 600 ℃, kar zagotavlja dolgotrajno odlično toplotno prevodnost. Hkrati preprečuje zmanjšanje trdnosti zaradi oksidacije in tako podaljša življenjsko dobo lončka.
Izboljšava 2: osnova peči z uporabo grafita iz istega materiala kot lonček
Kot je prikazano na sliki 4, uporaba grafitne osnove iz istega materiala kot lonček zagotavlja enakomerno segrevanje dna lončka med postopkom segrevanja. To ublaži temperaturne gradiente, ki jih povzroči neenakomerno segrevanje, in zmanjša nagnjenost k razpokam, ki so posledica neenakomernega segrevanja dna. Namenska grafitna podlaga prav tako zagotavlja stabilno oporo za lonček, ki se poravna z njegovim dnom in zmanjša zlome, ki jih povzročajo napetosti.
Izboljšava 3: Lokalne strukturne izboljšave peči (slika 4)
- Izboljšan notranji rob pokrova peči, ki učinkovito preprečuje obrabo vrha lončka in bistveno izboljša tesnjenje peči.
- Zagotovite, da je uporovna žica poravnana z dnom lončka, kar zagotavlja zadostno ogrevanje dna.
- Zmanjšanje vpliva zgornjih tesnil iz vlaken na segrevanje lončka, zagotavljanje ustreznega segrevanja na vrhu lončka in zmanjšanje učinkov nizkotemperaturne oksidacije.
Izboljšava 4: izboljšanje postopkov uporabe lončka
Pred uporabo segrevajte lonček v peči pri temperaturah pod 200 ℃ 1-2 uri, da odstranite vlago. Po predgretju hitro dvignite temperaturo na 850–900 ℃, pri čemer zmanjšajte čas zadrževanja med 300–600 ℃, da zmanjšate oksidacijo v tem temperaturnem območju. Nato znižajte temperaturo na delovno temperaturo in vnesite aluminijev tekoči material za normalno delovanje.
Zaradi korozivnih učinkov sredstev za rafiniranje na lončke upoštevajte pravilne protokole uporabe. Redno odstranjevanje žlindre je bistveno in ga je treba izvajati, ko je lonček vroč, saj čiščenje žlindre v nasprotnem primeru postane zahtevno. Pozorno opazovanje toplotne prevodnosti lončka in prisotnosti staranja na stenah lončka je ključnega pomena v kasnejših fazah uporabe. Pravočasno jih je treba zamenjati, da se izognete nepotrebni izgubi energije in uhajanju aluminijeve tekočine.
3. Rezultati izboljšav
Podaljšana življenjska doba izboljšanega lončka je omembe vredna, saj ohranja toplotno prevodnost daljše obdobje, pri čemer ni opaziti površinskih razpok. Povratne informacije uporabnikov kažejo izboljšano delovanje, ne samo zmanjšanje proizvodnih stroškov, ampak tudi znatno povečanje učinkovitosti proizvodnje.
4. Sklep
- Izostatično stisnjeni glineni grafitni lončki po učinkovitosti prekašajo tradicionalne lončke.
- Struktura peči se mora ujemati z velikostjo in strukturo lončka za optimalno delovanje.
- Pravilna uporaba lončka bistveno podaljša njegovo življenjsko dobo in učinkovito nadzoruje proizvodne stroške.
Z natančnimi raziskavami in optimizacijo tehnologije peči v lončku izboljšana zmogljivost in življenjska doba znatno prispevata k večji učinkovitosti proizvodnje in prihranku stroškov.
Čas objave: 24. december 2023