Grafiittiigli ahjutehnoloogia optimeerimine pikema jõudluse ja kulutõhususe tagamiseks

Grafiittiigli tootmine on isostaatilise pressimise tehnoloogia tulekuga oluliselt arenenud, märkides seda kui kõige arenenumat tehnikat kogu maailmas. Võrreldes traditsiooniliste rammimismeetoditega annab isostaatiline pressimine ühtlase tekstuuriga, suurema tihedusega, energiatõhusa ja suurepärase oksüdatsioonikindlusega tiiglid. Kõrgsurve rakendamine vormimise ajal suurendab oluliselt tiigli tekstuuri, vähendades poorsust ja suurendades seejärel soojusjuhtivust ja korrosioonikindlust, nagu on näidatud joonisel 1. Isostaatilises keskkonnas avaldab tiigli iga osa ühtlast vormimisrõhku, tagades materjali konsistentsi kogu ulatuses. See meetod, nagu on kujutatud joonisel 2, ületab traditsioonilist rammimisprotsessi, mis toob kaasa tiigli jõudluse olulise paranemise.

1. Probleemi avaldus

Mure tekib seoses alumiiniumisulamist isolatsioonitakistustraadist tiigli ahjuga, mis kasutab rammitud grafiittiigleid ja mille eluiga on ligikaudu 45 päeva. Juba pärast 20-päevast kasutamist täheldatakse soojusjuhtivuse märgatavat langust, millega kaasnevad mikropraod tiigli välispinnal. Hilisemates kasutusetappides on ilmne soojusjuhtivuse tõsine langus, mis muudab tiigli peaaegu mittejuhtivaks. Lisaks tekivad pinnale mitmed praod ja tiigli ülaosas tekib oksüdatsiooni tõttu värvimuutus.

Tiigli ahju kontrollimisel, nagu on näidatud joonisel 3, kasutatakse virnastatud tulekindlatest tellistest koosnevat alust, kusjuures takistustraadi kõige alumine kütteelement asub 100 mm põhjast kõrgemal. Tiigli ülaosa on suletud asbestkiust tekkidega, mis paiknevad välisservast umbes 50 mm kaugusel, paljastades tiigli ülaosa siseserva märkimisväärse hõõrdumise.

2. Uued tehnoloogilised täiustused

Täiendus 1: isostaatilise pressitud savigrafiittiigli kasutuselevõtt (madalatemperatuurilise oksüdatsioonikindla glasuuriga)

Selle tiigli kasutamine suurendab oluliselt selle kasutamist alumiiniumisulamist isolatsiooniahjudes, eriti oksüdatsioonikindluse osas. Grafiittiiglid oksüdeeruvad tavaliselt temperatuuril üle 400 ℃, samas kui alumiiniumisulamist ahjude isolatsioonitemperatuur jääb vahemikku 650–700 ℃. Madala temperatuuriga oksüdatsioonikindla glasuuriga tiiglid võivad oksüdatsiooniprotsessi tõhusalt aeglustada temperatuuril üle 600 ℃, tagades pikaajalise suurepärase soojusjuhtivuse. Samal ajal hoiab see ära oksüdatsioonist tingitud tugevuse vähenemise, pikendades tiigli eluiga.

Täiustus 2: ahju alus, mis kasutab tiigliga samast materjalist grafiiti

Nagu on kujutatud joonisel 4, tagab tiigliga samast materjalist grafiitaluse kasutamine tiigli põhja ühtlase kuumutamise kuumutamisprotsessi ajal. See leevendab ebaühtlasest kuumenemisest tingitud temperatuurigradiente ja vähendab põhja ebaühtlasest kuumenemisest tulenevate pragude tekkimise tõenäosust. Spetsiaalne grafiidist alus tagab ka tiiglile stabiilse toe, joondudes selle põhjaga ja minimeerides stressist tingitud murdumisi.

3. täiustus: ahju kohalikud konstruktsioonitäiustused (joonis 4)

1. Ahju kaane täiustatud siseserv, mis takistab tõhusalt tiigli ülaosa kulumist ja parandab oluliselt ahju tihendamist.
2. Veenduge, et takistustraat oleks tiigli põhjaga samal tasemel, tagades põhja piisava kuumutamise.
3. Minimeerides ülemiste kiudude tihendite mõju tiigli kuumutamisele, tagades tiigli ülaosas piisava kuumutamise ja vähendades madala temperatuuriga oksüdatsiooni mõju.

4. täiustus: tiigli kasutusprotsesside täiustamine

Enne kasutamist eelsoojendage tiiglit ahjus temperatuuril alla 200 ℃ 1-2 tundi niiskuse eemaldamiseks. Pärast eelkuumutamist tõstke temperatuur kiiresti 850–900 ℃-ni, minimeerides ooteaega vahemikus 300–600 ℃, et vähendada oksüdatsiooni selles temperatuurivahemikus. Seejärel alandage temperatuur töötemperatuurini ja sisestage normaalseks tööks vedel alumiiniummaterjal.

Rafineerimisainete söövitava toime tõttu tiiglitele järgige õigeid kasutuseeskirju. Regulaarne räbu eemaldamine on hädavajalik ja seda tuleks teha siis, kui tiigel on kuum, kuna muidu muutub räbu puhastamine keeruliseks. Tiigli soojusjuhtivuse ja tiigli seinte vananemise tähelepanelik jälgimine on hilisemates kasutusetappides ülioluline. Asendusi tuleks teha õigeaegselt, et vältida asjatut energiakadu ja alumiiniumi vedeliku leket.

3. Parendamise tulemused

Täiustatud tiigli pikendatud eluiga on tähelepanuväärne, säilitades soojusjuhtivuse pikema aja jooksul, ilma pinna pragunemiseta. Kasutajate tagasiside näitab paranenud jõudlust, mis mitte ainult ei vähenda tootmiskulusid, vaid suurendab oluliselt ka tootmise efektiivsust.

4. Järeldus

1. Isostaatiliselt pressitud savigrafiidist tiiglid ületavad jõudluse poolest traditsioonilisi tiigleid.
2. Optimaalse jõudluse tagamiseks peaks ahju struktuur vastama tiigli suurusele ja struktuurile.
3. Tiigli õige kasutamine pikendab oluliselt selle eluiga, kontrollides tõhusalt tootmiskulusid.

Tänu põhjalikule uurimistööle ja tiigli ahju tehnoloogia optimeerimisele aitavad täiustatud jõudlus ja eluiga oluliselt kaasa tootmise efektiivsuse suurenemisele ja kulude kokkuhoiule.