Proizvodnja grafitnih lončkov se je znatno razvila s prihodom tehnologije izostatičnega stiskanja, zaradi česar je to najnaprednejša tehnika 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 znatno izboljša teksturo lončka, zmanjša poroznost in posledično poveča toplotno prevodnost in odpornost proti koroziji, kot je prikazano na sliki 1. V izostatičnem okolju je vsak del lončka pod enakomernim tlakom oblikovanja, kar zagotavlja konsistentnost materiala po celotni površini. Ta metoda, kot je prikazano na sliki 2, prekaša tradicionalni postopek nabijanja, kar vodi do bistvenega izboljšanja delovanja lončka.
1. Izjava o problemu
V kontekstu peči za lonček z izolacijsko uporovno žico iz aluminijeve zlitine, ki uporablja zabite grafitne lončke, z življenjsko dobo približno 45 dni, se pojavlja zaskrbljenost. Že po 20 dneh uporabe je opaziti opazen upad toplotne prevodnosti, ki ga spremljajo mikrorazpoke na zunanji površini lončka. V kasnejših fazah uporabe je opazen močan padec toplotne prevodnosti, zaradi česar lonček skoraj ni prevoden. Poleg tega se razvijejo številne površinske razpoke, na vrhu lončka pa se zaradi oksidacije pojavi razbarvanje.
Pri pregledu lončka, kot je prikazano na sliki 3, je uporabljena osnova, sestavljena iz zloženih ognjevzdržnih opek, pri čemer je najnižji grelni element uporovne žice nameščen 100 mm nad dnom. Zgornji del lončka je zatesnjen z azbestnimi vlaknenimi oblogami, nameščenimi približno 50 mm od zunanjega roba, kar razkriva znatno odrgnino na notranjem robu vrha lončka.
2. Nove tehnološke izboljšave
Izboljšava 1: Uporaba izostatičnega stisnjenega glinenega grafitnega lončka (z glazuro, odporno proti oksidaciji pri nizkih temperaturah)
Uporaba tega lončka znatno izboljša njegovo uporabo v pečeh za izolacijo iz aluminijevih zlitin, zlasti glede 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 ℃. Lonci z nizkotemperaturno glazuro, odporno proti oksidaciji, lahko učinkovito upočasnijo proces oksidacije pri temperaturah nad 600 ℃, kar zagotavlja dolgotrajno odlično toplotno prevodnost. Hkrati preprečuje zmanjšanje trdnosti zaradi oksidacije in podaljšuje življenjsko dobo lončka.
Izboljšava 2: Osnova peči z uporabo grafita iz istega materiala kot lonček
Kot je prikazano na sliki 4, uporaba grafitne podlage iz istega materiala kot lonček zagotavlja enakomerno segrevanje dna lončka med postopkom segrevanja. To blaži temperaturne gradiente, ki jih povzroča neenakomerno segrevanje, in zmanjšuje nagnjenost k razpokam, ki nastanejo zaradi neenakomernega segrevanja dna. Namenska grafitna podlaga zagotavlja tudi stabilno oporo lončka, poravnavo z njegovim dnom in zmanjšanje zlomov zaradi napetosti.
Izboljšava 3: Lokalne strukturne izboljšave peči (slika 4)
- Izboljšan notranji rob pokrova peči, ki učinkovito preprečuje obrabo vrha lončka in znatno izboljša tesnjenje peči.
- Zagotovite, da je uporovna žica poravnana z dnom lončka, kar zagotavlja zadostno segrevanje dna.
- Zmanjšanje vpliva tesnil iz zgornjih vlaken na segrevanje lončka, zagotavljanje ustreznega segrevanja na vrhu lončka in zmanjšanje učinkov oksidacije pri nizkih temperaturah.
Izboljšava 4: Postopki uporabe rafinacijskega lončka
Pred uporabo lonček segrejte v peči pri temperaturah pod 200 ℃ 1-2 uri, da odstranite vlago. Po segrevanju hitro zvišajte temperaturo na 850-900 ℃, pri čemer skrajšajte čas zadrževanja med 300-600 ℃, da zmanjšate oksidacijo v tem temperaturnem območju. Nato znižajte temperaturo na delovno temperaturo in vlijte tekoči aluminij za normalno delovanje.
Zaradi korozivnih učinkov rafinacijskih sredstev na lončke upoštevajte pravilne protokole uporabe. Redno odstranjevanje žlindre je bistvenega pomena in ga je treba izvajati, ko je lonček vroč, saj je sicer čiščenje žlindre oteženo. V poznejših fazah uporabe je ključnega pomena pozorno opazovanje toplotne prevodnosti lončka in prisotnosti staranja na stenah lončka. Pravočasno zamenjavo je treba izvesti, da se prepreči nepotrebna izguba energije in puščanje aluminijeve tekočine.
3. Rezultati izboljšav
Omeniti velja podaljšano življenjsko dobo izboljšanega lončka, ki ohranja toplotno prevodnost dlje časa, brez opaznih površinskih razpok. Povratne informacije uporabnikov kažejo na izboljšano delovanje, ki ne le zmanjšuje proizvodne stroške, temveč tudi znatno povečuje učinkovitost proizvodnje.
4. Zaključek
- Izostatični stisnjeni lončki iz glinenega grafita prekašajo tradicionalne lončke glede zmogljivosti.
- Za optimalno delovanje se mora struktura peči ujemati z velikostjo in strukturo lončka.
- Pravilna uporaba lončka znatno podaljša njegovo življenjsko dobo in učinkovito nadzoruje proizvodne stroške.
Z natančnimi raziskavami in optimizacijo tehnologije lončnih peči izboljšana zmogljivost in življenjska doba bistveno prispevata k večji učinkovitosti proizvodnje in prihrankom stroškov.
Čas objave: 24. dec. 2023