تحسين تقنية الفرن من الجرافيت للأداء لفترة طويلة وكفاءة التكلفة

تطور إنتاج Crumpite Crucible بشكل كبير مع ظهور تقنية الضغط المتساقطة ، ووضعه على أنه التقنية الأكثر تقدماً على مستوى العالم. بالمقارنة مع طرق الصراخ التقليدية ، ينتج عن الضغط المتساقط في البوتقات ذات الملمس الموحد ، والكثافة العالية ، وكفاءة الطاقة ، والمقاومة الفائقة للأكسدة. يعزز تطبيق الضغط العالي أثناء صب ملمس البوتقة بشكل كبير ، ويقلل من المسامية وبالتالي تعزيز الموصلية الحرارية ومقاومة التآكل ، كما هو موضح في الشكل 1. في بيئة متساوية ، كل جزء من البوتقة يتعرض للضغط الموحد للموحد ، مما يضمن تناسق المواد طوال الوقت. تتفوق هذه الطريقة ، كما هو موضح في الشكل 2 ، على عملية الصراخ التقليدية ، مما يؤدي إلى تحسن كبير في أداء بوتقة.

1. بيان المشكلة

ينشأ مصدر قلق في سياق فرن سلك مقاومة عزل ألومنيوم باستخدام كوليمات الجرافيت المدمرة ، مع عمر ما يقرب من 45 يومًا. بعد 20 يومًا فقط من الاستخدام ، لوحظ انخفاض ملحوظ في الموصلية الحرارية ، مصحوبًا بالكراسيات الدقيقة على السطح الخارجي للبوتقة. في المراحل اللاحقة من الاستخدام ، يكون الانخفاض الشديد في الموصلية الحرارية واضحًا ، مما يجعل البوتقة غير موصوفة تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، تتطور تشققات السطح المتعددة ، ويحدث تلطيخ في الجزء العلوي من Crucible بسبب الأكسدة.

عند فحص الفرن بوتقة ، كما هو مبين في الشكل 3 ، يتم استخدام قاعدة تتكون من الطوب الحراري المكدسة ، مع عنصر تسخين Bottommost في سلك المقاومة الموجود 100 مم فوق القاعدة. يتم إغلاق الجزء العلوي من Crucible باستخدام بطانيات ألياف الأسبستوس ، والتي يتم وضعها على بعد حوالي 50 مم من الحافة الخارجية ، مما يكشف عن تآكل كبير على الحافة الداخلية لأعلى البوتقة.

2. تحسينات تكنولوجية جديدة

التحسين 1: اعتماد بوتقة الجرافيت الطينية المضغوطة المتساوية (مع التزجيج المقاوم للأكسدة منخفضة درجة الحرارة)

استخدام هذا البوتقة يعزز بشكل كبير تطبيقه في أفران عزل سبيكة الألومنيوم ، وخاصة من حيث مقاومة الأكسدة. عادة ما تتأكسد البوتقات الجرافيتية في درجات حرارة تزيد عن 400 ℃ ، في حين تتراوح درجة حرارة عزل أفران سبائك الألومنيوم بين 650 و 700 ℃. يمكن أن تبطئ البوتقات ذات التزجيج المقاوم للأكسدة منخفضة الحرارة بشكل فعال عملية الأكسدة في درجات حرارة تزيد عن 600 ℃ ، مما يضمن التوصيل الحراري الممتاز لفترة طويلة. في نفس الوقت ، يمنع تقليل القوة بسبب الأكسدة ، ويمدد عمر البوتقة.

تحسين 2: قاعدة الفرن باستخدام الجرافيت من نفس المادة مثل البوتقة

كما هو موضح في الشكل 4 ، فإن استخدام قاعدة الجرافيت من نفس المادة مثل البوتقة يضمن التدفئة الموحدة لقاع البوتقة أثناء عملية التدفئة. هذا يخفف من التدرجات في درجة الحرارة الناتجة عن التدفئة غير المتكافئة ويقلل من ميل الشقوق الناتجة عن التدفئة السفلية غير المتكافئة. تضمن قاعدة الجرافيت المخصصة أيضًا دعمًا مستقرًا للبوتقة ، حيث تتماشى مع أسفلها وتقليل كسور الإجهاد.

التحسين 3: التحسينات الهيكلية المحلية للفرن (الشكل 4)

1. تحسن الحافة الداخلية لغطاء الفرن ، مما يمنع التآكل بشكل فعال على الجزء العلوي من البوتقة ويعزز بشكل كبير ختم الفرن.
2. ضمان أن يكون سلك المقاومة مستويًا مع قاع Crucible ، مما يضمن التدفئة السفلية الكافية.
3. تقليل تأثير الأختام البطانية ذات الألياف العليا على التدفئة بوتقة ، وضمان التدفئة الكافية في الجزء العلوي من البوتقة وتقليل آثار الأكسدة منخفضة الحرارة.

التحسين 4: تحسين عمليات الاستخدام بوتقة

قبل الاستخدام ، قم بتسخين البوتقة في الفرن في درجات حرارة تقل عن 200 ℃ لمدة 1-2 ساعة للقضاء على الرطوبة. بعد التسخين ، رفع درجة الحرارة بسرعة إلى 850-900 ℃ ، مما يقلل من وقت السكن بين 300-600 ℃ لتقليل الأكسدة في نطاق درجة الحرارة هذا. بعد ذلك ، خفض درجة الحرارة إلى درجة حرارة العمل وإدخال مادة سائلة من الألومنيوم للتشغيل الطبيعي.

بسبب الآثار المسببة للتآكل لعوامل التكرير على البوتقات ، اتبع بروتوكولات الاستخدام الصحيح. تعتبر إزالة الخبث المنتظمة ضرورية ويجب تنفيذها عندما يكون البوتقة ساخنة ، حيث يصبح التنظيف خبثًا صعبًا على خلاف ذلك. إن الملاحظة اليقظة للتوصيل الحراري للبوتقة ووجود الشيخوخة على الجدران بوتقة أمر بالغ الأهمية في المراحل اللاحقة من الاستخدام. يجب إجراء بدائل في الوقت المناسب لتجنب فقدان الطاقة غير الضروري وتسرب السائل الألمنيوم.

3. نتائج التحسين

إن العمر الممتد من البوتقة المحسنة جدير بالملاحظة ، حيث يحافظ على الموصلية الحرارية لفترات طويلة ، مع عدم وجود تكسير السطح. تشير ملاحظات المستخدم إلى تحسين الأداء ، ليس فقط تقليل تكاليف الإنتاج ولكن أيضًا تعزيز كفاءة الإنتاج بشكل كبير.

4. الخلاصة

1. isostatic pressed clay graphite procibles يتفوق على البوتقة التقليدية من حيث الأداء.
2. يجب أن يتطابق هيكل الفرن مع حجم البوتقة وهيكلها للأداء الأمثل.
3. يمتد الاستخدام السليم بشكل كبير إلى حد كبير عمره ، ويتحكم بشكل فعال في تكاليف الإنتاج.

من خلال البحث الدقيق والتحسين لتكنولوجيا الأفران البوتقة ، يساهم الأداء المعزز والعمر بشكل كبير في زيادة كفاءة الإنتاج وتوفير التكاليف.