Výroba grafitových kelímků se významně rozvinula s příchodem technologie izostatického lisování, což ji označuje za nejpokročilejší techniku na světě.Ve srovnání s tradičními metodami pěchování má izostatické lisování za následek kelímky s jednotnou texturou, vyšší hustotou, energetickou účinností a vynikající odolností vůči oxidaci.Aplikace vysokého tlaku během lisování výrazně zlepšuje texturu kelímku, snižuje poréznost a následně zvyšuje tepelnou vodivost a odolnost proti korozi, jak je znázorněno na obrázku 1. V izostatickém prostředí je každá část kelímku vystavena rovnoměrnému lisovacímu tlaku, což zajišťuje konzistenci materiálu v celém rozsahu.Tato metoda, jak je znázorněna na obrázku 2, překonává tradiční proces pěchování, což vede k podstatnému zlepšení výkonu kelímku.
1. Problémové prohlášení
Problém vyvstává v souvislosti s kelímkovou kelímkovou pecí s izolačním odporovým drátem z hliníkové slitiny využívající pěchované grafitové kelímky s životností přibližně 45 dnů.Již po 20 dnech používání je pozorován znatelný pokles tepelné vodivosti doprovázený mikrotrhlinami na vnějším povrchu kelímku.V pozdějších fázích použití je zřejmý výrazný pokles tepelné vodivosti, díky čemuž je kelímek téměř nevodivý.Kromě toho se vyvinou četné povrchové trhliny a v horní části kelímku dochází ke změně barvy v důsledku oxidace.
Při kontrole kelímkové pece, jak je znázorněno na obrázku 3, se použije základna složená z naskládaných žáruvzdorných cihel, přičemž nejspodnější topný článek odporového drátu je umístěn 100 mm nad základnou.Vršek kelímku je utěsněn pomocí přikrývek z azbestových vláken, umístěných asi 50 mm od vnějšího okraje, což odhaluje značné otěry na vnitřním okraji vršku kelímku.
2. Nová technologická vylepšení
Zlepšení 1: Použití izostaticky lisovaného hliněného grafitového kelímku (s glazurou odolnou proti nízkoteplotní oxidaci)
Využití tohoto kelímku výrazně zvyšuje jeho použití v izolačních pecích z hliníkové slitiny, zejména z hlediska odolnosti proti oxidaci.Grafitové kelímky obvykle oxidují při teplotách nad 400 ℃, zatímco izolační teplota pecí z hliníkových slitin se pohybuje mezi 650 a 700 ℃.Kelímky s nízkoteplotní oxidací odolnou glazurou mohou účinně zpomalit oxidační proces při teplotách nad 600 ℃ a zajistit prodlouženou vynikající tepelnou vodivost.Zároveň zabraňuje snížení pevnosti v důsledku oxidace, čímž se prodlužuje životnost kelímku.
Zlepšení 2: Základna pece využívající grafit ze stejného materiálu jako kelímek
Jak je znázorněno na obrázku 4, použití grafitové základny ze stejného materiálu jako kelímek zajišťuje rovnoměrné zahřívání dna kelímku během procesu zahřívání.To zmírňuje teplotní gradienty způsobené nerovnoměrným ohřevem a snižuje tendenci k prasklinám v důsledku nerovnoměrného ohřevu dna.Speciální grafitová základna také zaručuje stabilní oporu pro kelímek, vyrovnává se s jeho dnem a minimalizuje praskliny způsobené napětím.
Zlepšení 3: Lokální strukturální vylepšení pece (obrázek 4)
- Vylepšený vnitřní okraj krytu pece, který účinně zabraňuje opotřebení vršku kelímku a výrazně zlepšuje utěsnění pece.
- Zajištění, aby odporový drát byl v rovině se dnem kelímku, což zaručuje dostatečné zahřívání dna.
- Minimalizace vlivu horních vláknitých dekových těsnění na ohřev kelímku, zajištění adekvátního ohřevu v horní části kelímku a snížení účinků nízkoteplotní oxidace.
Vylepšení 4: Zdokonalení procesů používání kelímku
Před použitím předehřejte kelímek v peci při teplotách pod 200 ℃ po dobu 1-2 hodin, abyste odstranili vlhkost.Po předehřátí rychle zvyšte teplotu na 850-900 ℃, minimalizujte dobu prodlevy mezi 300-600 ℃, abyste snížili oxidaci v tomto teplotním rozsahu.Následně snižte teplotu na pracovní teplotu a zaveďte hliníkový tekutý materiál pro normální provoz.
Kvůli korozivním účinkům rafinačních činidel na kelímky dodržujte správné protokoly použití.Pravidelné odstraňování strusky je zásadní a mělo by být prováděno, když je kelímek horký, protože čištění strusky je jinak náročné.V pozdějších fázích používání je rozhodující bedlivé sledování tepelné vodivosti kelímku a přítomnosti stárnutí na stěnách kelímku.Měly by být provedeny včasné výměny, aby se zabránilo zbytečným ztrátám energie a úniku hliníkové kapaliny.
3. Výsledky zlepšení
Pozoruhodná je prodloužená životnost vylepšeného kelímku, udržování tepelné vodivosti po delší dobu, bez pozorování povrchových trhlin.Zpětná vazba od uživatelů naznačuje zlepšený výkon, nejen snížení výrobních nákladů, ale také výrazné zvýšení efektivity výroby.
4. Závěr
- Izostaticky lisované hliněné grafitové kelímky předčí tradiční kelímky z hlediska výkonu.
- Konstrukce pece by měla odpovídat velikosti a struktuře kelímku pro optimální výkon.
- Správné použití kelímku výrazně prodlužuje jeho životnost a účinně kontroluje výrobní náklady.
Díky pečlivému výzkumu a optimalizaci technologie kelímkových pecí přispívá zvýšený výkon a životnost podstatně ke zvýšení efektivity výroby a úspoře nákladů.
Čas odeslání: 24. prosince 2023