A pruduzzione di crogioli di grafite hà evolutu significativamente cù l'avventu di a tecnulugia di pressatura isostatica, marcandula cum'è a tecnica più avanzata à u livellu mundiale. In paragone à i metudi tradiziunali di pisatura, a pressatura isostatica dà risultati in crogioli cù una struttura uniforme, una densità più alta, efficienza energetica è una resistenza superiore à l'ossidazione. L'applicazione di alta pressione durante u stampaggio migliora significativamente a struttura di u crogiolu, riducendu a porosità è aumentendu successivamente a conducibilità termica è a resistenza à a corrosione, cum'è illustratu in a Figura 1. In un ambiente isostaticu, ogni parte di u crogiolu sperimenta una pressione di stampaggio uniforme, assicurendu a consistenza di u materiale in tuttu. Stu metudu, cum'è mostratu in a Figura 2, supera u prucessu tradiziunale di pisatura, purtendu à un miglioramentu sustanziale di e prestazioni di u crogiolu.
1. Dichjarazione di u prublema
Una preoccupazione nasce in u cuntestu di un fornu à crucible di filu di resistenza d'isolamentu in lega d'aluminiu chì utilizza crucibles di grafite speronata, cù una durata di circa 45 ghjorni. Dopu solu 20 ghjorni d'usu, si osserva una diminuzione notevule di a cunduttività termica, accumpagnata da micro-fessure nantu à a superficia esterna di u crucible. In e fasi successive di l'usu, hè evidente una forte diminuzione di a cunduttività termica, rendendu u crucible quasi micca cunduttivu. Inoltre, si sviluppanu parechje crepe superficiali, è si verifica una decolorazione in cima à u crucible per via di l'ossidazione.
Quandu si ispeziona u fornu di u crucible, cum'è mostratu in a Figura 3, si usa una basa cumposta di mattoni refrattarii impilati, cù l'elementu riscaldante più bassu di u filu di resistenza situatu à 100 mm sopra a basa. A cima di u crucible hè sigillata cù coperte di fibra d'amianto, pusizionate à circa 50 mm da u bordu esternu, rivelendu una abrasione significativa nantu à u bordu internu di a cima di u crucible.
2. Nove Miglioramenti Tecnologichi
Migliuramentu 1: Aduzione di u Crogiolu di Grafite d'Argilla Pressata Isostatica (cù Vetratura Resistente à l'Ossidazione à Bassa Temperatura)
L'utilizazione di stu crogiolu migliora significativamente a so applicazione in i forni d'isolamentu in lega d'aluminiu, in particulare in termini di resistenza à l'ossidazione. I crogioli di grafite si ossidanu tipicamente à temperature superiori à 400 ℃, mentre chì a temperatura d'isolamentu di i forni in lega d'aluminiu varieghja trà 650 è 700 ℃. I crogioli cù smalto resistente à l'ossidazione à bassa temperatura ponu rallentà efficacemente u prucessu d'ossidazione à temperature superiori à 600 ℃, assicurendu una eccellente conducibilità termica prolungata. Simultaneamente, impedisce a riduzione di a resistenza per via di l'ossidazione, allungendu a durata di vita di u crogiolu.
Migliuramentu 2: Base di u fornu chì utilizza grafite di u listessu materiale cum'è u crogiolu
Cum'è mostratu in a Figura 4, l'usu di una basa di grafite di u listessu materiale chè u crucible assicura un riscaldamentu uniforme di u fondu di u crucible durante u prucessu di riscaldamentu. Questu mitiga i gradienti di temperatura causati da un riscaldamentu irregulare è riduce a tendenza à e crepe risultanti da un riscaldamentu irregulare di u fondu. A basa di grafite dedicata garantisce ancu un supportu stabile per u crucible, allineendu si cù u so fondu è minimizendu e fratture indotte da u stress.
Migliuramentu 3: Migliuramenti strutturali lucali di a fornace (Figura 4)
- Bordu internu miglioratu di u coperchio di u fornu, chì impedisce efficacemente l'usura di a cima di u crogiolu è migliora significativamente a sigillatura di u fornu.
- Assicurà chì u filu di resistenza sia à u livellu di u fondu di u crogiolu, garantendu un riscaldamentu sufficiente di u fondu.
- Minimizà l'impattu di e guarnizioni di manta di fibra superiore nantu à u riscaldamentu di u crucible, assicurendu un riscaldamentu adeguatu in cima di u crucible è riducendu l'effetti di l'ossidazione à bassa temperatura.
Migliuramentu 4: Raffinazione di i prucessi d'usu di u Crucible
Prima di l'usu, preriscaldate u crogiolu in u fornu à temperature inferiori à 200 ℃ per 1-2 ore per eliminà l'umidità. Dopu u preriscaldamentu, aumentate rapidamente a temperatura à 850-900 ℃, minimizendu u tempu di permanenza trà 300-600 ℃ per riduce l'ossidazione in questu intervallu di temperatura. In seguitu, abbassate a temperatura à a temperatura di travagliu è introducete materiale liquidu in aluminiu per u funziunamentu nurmale.
A causa di l'effetti currusivi di l'agenti di raffinazione nantu à i crogioli, seguitate i protokolli d'usu curretti. A rimuzione regulare di a scoria hè essenziale è deve esse effettuata quandu u crogiolu hè caldu, postu chì a pulizia di a scoria diventa difficiule altrimenti. L'osservazione attenta di a cunduttività termica di u crogiolu è a presenza di l'invecchiamentu nantu à e pareti di u crogiolu hè cruciale in e fasi successive di l'usu. E rimpiazzamenti puntuali devenu esse effettuati per evità perdite d'energia innecessarie è perdite di liquidu in aluminiu.
3. Risultati di miglioramentu
A durata di vita estesa di u crogiolu miglioratu hè degna di nota, mantenendu a cunduttività termica per periodi prolungati, senza chì si osservi alcuna crepa superficiale. I feedback di l'utilizatori indicanu prestazioni migliorate, micca solu riducendu i costi di pruduzzione, ma ancu aumentendu significativamente l'efficienza di a pruduzzione.
4. Cunclusione
- I crogioli di grafite in argilla pressata isostatica superanu i crogioli tradiziunali in termini di prestazioni.
- A struttura di u fornu deve currisponde à a dimensione è a struttura di u crogiolu per una prestazione ottimale.
- L'usu currettu di u crogiolu ne allunga significativamente a durata di vita, cuntrullendu efficacemente i costi di pruduzzione.
Attraversu una ricerca meticulosa è l'ottimisazione di a tecnulugia di u fornu à crogiolu, e prestazioni è a durata di vita migliorate contribuiscenu sustanzialmente à una maggiore efficienza di produzione è à u risparmiu di costi.
Data di publicazione: 24 dicembre 2023