Metoda priprave visoko trdnega grafitnega silicijevega karbidnega lončka za taljenje kovin

Metoda priprave visoke trdnostigrafitni lonček iz silicijevega karbidaza taljenje kovin vključuje naslednje korake: 1) priprava surovin; 2) primarno mešanje; 3) sušenje materiala; 4) drobljenje in presejanje; 5) priprava sekundarnega materiala; 6) sekundarno mešanje; 7) stiskanje in oblikovanje; 8) rezanje in obrezovanje; 9) sušenje; 10) zasteklitev; 11) primarno kurjenje; 12) impregnacija; 13) sekundarno žganje; 14) premaz; 15) končni izdelek. Lonček, izdelan po tej novi formuli in proizvodnem procesu, ima močno odpornost na visoke temperature in korozijo. Povprečna življenjska doba lončka je 7-8 mesecev, z enakomerno notranjo strukturo brez napak, visoko trdnostjo, tankimi stenami in dobro toplotno prevodnostjo. Poleg tega plast glazure in prevleka na površini, skupaj z več postopki sušenja in žganja, znatno izboljšajo odpornost izdelka proti koroziji in zmanjšajo porabo energije za približno 30 % z visoko stopnjo vitrifikacije.

Ta metoda vključuje področje litja barvne metalurgije, zlasti metodo priprave lončka iz grafitnega silicijevega karbida visoke trdnosti za taljenje kovin.

[Tehnologija ozadja] Posebni grafitni lončki iz silicijevega karbida se večinoma uporabljajo v postopkih litja in kovanja barvnih kovin, pa tudi pri pridobivanju in rafiniranju plemenitih kovin ter proizvodnji visokotemperaturnih in korozijsko odpornih izdelkov, potrebnih za plastiko, keramika, steklo, cement, guma in farmacevtska proizvodnja, kot tudi korozijsko odporne posode, potrebne v petrokemični industriji.

Obstoječe posebne formulacije lončkov iz grafitnega silicijevega karbida in proizvodni procesi proizvajajo izdelke s povprečno življenjsko dobo 55 dni, kar je prekratko. Stroški uporabe in proizvodnje še naprej naraščajo, visoka pa je tudi količina nastalih odpadkov. Zato je raziskovanje novega tipa posebnega grafitnega silicijevega karbidnega lončka in njegovega proizvodnega procesa nujen problem, ki ga je treba rešiti, saj imajo ti lončki pomembno uporabo na različnih industrijskih kemičnih področjih.

[0004] Za reševanje zgornjih težav je zagotovljena metoda za pripravo visoko trdnih grafitnih silicijevih karbidnih lončkov za taljenje kovin. Izdelki, pripravljeni po tej metodi, so odporni na visoke temperature in korozijo, imajo dolgo življenjsko dobo, dosegajo prihranek energije, zmanjšanje emisij, zaščito okolja in visoko stopnjo recikliranja odpadkov med proizvodnjo, maksimizirajo kroženje in izrabo virov.

Metoda priprave grafitnih silicijevih karbidnih lončkov visoke trdnosti za taljenje kovin vključuje naslednje korake:

1. Priprava surovin: silicijev karbid, grafit, glina in kovinski silicij se z žerjavom namestijo v ustrezne lijake za sestavine, program PLC pa samodejno nadzoruje izpust in tehtanje vsakega materiala glede na zahtevano razmerje. Pnevmatski ventili nadzirajo praznjenje, na dnu vsakega lijaka za sestavine pa sta nameščena vsaj dva senzorja za tehtanje. Po tehtanju se materiali z avtomatskim premičnim vozičkom dajo v mešalni stroj. Začetni dodatek silicijevega karbida je 50% celotne količine.
2. Sekundarno mešanje: Ko se surovine zmešajo v mešalnem stroju, se izpraznijo v vmesni lijak, materiali v vmesnem lijaku pa se z dvigalom za sekundarno mešanje dvignejo v mešalni lijak. Naprava za odstranjevanje železa je nameščena na izpustni odprtini žličastega dvigala, naprava za dodajanje vode pa je nameščena nad mešalni lijak za dodajanje vode med mešanjem. Hitrost dodajanja vode je 10 L/min.
3. Sušenje materiala: Moker material po mešanju sušimo v sušilni napravi pri temperaturi 120-150°C, da odstranimo vlago. Po popolnem sušenju se material odnese na naravno hlajenje.
4. Drobljenje in sejanje: posušen strnjeni material vstopi v opremo za drobljenje in sejanje za preddrobljenje, nato vstopi v protinapadni drobilnik za nadaljnje drobljenje in istočasno prehaja skozi opremo za presejanje s 60 mrežnimi očesi. Delci, večji od 0,25 mm, se vrnejo v recikliranje za nadaljnje predhodno drobljenje, drobljenje in sejanje, medtem ko se delci, manjši od 0,25 mm, pošljejo v lijak.
5. Sekundarna priprava materiala: Materiali v izpustnem lijaku se prevažajo nazaj v dozirni stroj za sekundarno pripravo. Preostalih 50% silicijevega karbida dodamo med sekundarno pripravo. Materiali po sekundarni pripravi se pošljejo v mešalni stroj za ponovno mešanje.
6. Sekundarno mešanje: Med postopkom sekundarnega mešanja se v mešalni lijak doda posebna raztopina z viskoznostjo skozi posebno napravo za dodajanje raztopine s specifično težo. Posebno raztopino stehtamo z vedro za tehtanje in dodamo v mešalni lijak.
7. Stiskanje in oblikovanje: Materiali po sekundarnem mešanju se pošljejo v lijak izostatičnega stiskalnega stroja. Po nalaganju, stiskanju, vakuumiranju in čiščenju v kalupu se materiali stisnejo v izostatičnem stiskalniku.
8. Rezanje in obrezovanje: To vključuje rezanje višine in obrezovanje robov lončka. Rezanje se izvede z rezalnim strojem, da se lonček odreže na zahtevano višino, robovi po rezanju pa se obrežejo.
9. Sušenje: Lonček, potem ko je bil razrezan in obrezan v koraku (8), se pošlje v sušilnik za sušenje s temperaturo sušenja 120–150 °C. Po sušenju pustimo na toplem 1-2 uri. Sušilna peč je opremljena s sistemom nastavitve zračnih kanalov, ki je sestavljen iz več nastavljivih aluminijastih plošč. Te nastavljive aluminijaste plošče so nameščene na obeh notranjih straneh sušilne peči, z zračnim kanalom med vsakima dvema aluminijastima ploščama. Reža med vsakima dvema aluminijastima ploščama je prilagojena za regulacijo zračnega kanala.
10. Glazura: glazura je narejena z mešanjem materialov za glazuro z vodo, vključno z bentonitom, ognjevzdržno glino, steklenim prahom, glinencem v prahu in natrijevo karboksimetil celulozo. Glazuro nanašamo ročno s čopičem med glaziranjem.
11. Primarno žganje: Lonček z nanešeno glazuro enkrat žgemo v peči 28-30 ur. Za izboljšanje učinkovitosti kurjenja je na dnu peči nameščeno labirintno ležišče z učinkom tesnjenja in zračno blokado. Podloga peči ima spodnjo plast tesnilnega bombaža, nad tesnilnim bombažem pa je plast izolacijske opeke, ki tvori labirintno ležišče peči.
12. Impregnacija: Žgani lonček se postavi v impregnacijsko posodo za vakuumsko in tlačno impregnacijo. Impregnacijsko raztopino transportiramo v impregnacijski rezervoar po zaprtem cevovodu, čas impregnacije je 45-60 minut.
13. Sekundarno žganje: impregnirani lonček se postavi v peč za sekundarno žganje za 2 uri.
14. Premaz: Lonček po sekundarnem žganju je na površini prevlečen z barvo na osnovi akrilne smole.
15. Končni izdelek: Po končanem nanosu se površina posuši, po sušenju pa se lonček zapakira in shrani.