Optimeiddio technoleg ffwrnais crucible graffit ar gyfer perfformiad hirfaith ac effeithlonrwydd cost

Mae cynhyrchu crucible graffit wedi esblygu'n sylweddol gyda dyfodiad technoleg wasgu isostatig, gan ei nodi fel y dechneg fwyaf datblygedig yn fyd -eang. O'i gymharu â dulliau hyrddio traddodiadol, mae pwyso isostatig yn arwain at groeshoelion â gwead unffurf, dwysedd uwch, effeithlonrwydd ynni, ac ymwrthedd uwch i ocsidiad. Mae cymhwyso gwasgedd uchel wrth fowldio yn gwella gwead y crucible yn sylweddol, gan leihau mandylledd ac wedi hynny yn rhoi hwb i ddargludedd thermol ac ymwrthedd cyrydiad, fel y dangosir yn Ffigur 1. Mewn amgylchedd isostatig, mae pob rhan o'r crucible yn profi pwysau mowldio unffurf, gan sicrhau cysondeb materol drwyddi draw. Mae'r dull hwn, fel y dangosir yn Ffigur 2, yn perfformio'n well na'r broses hyrddio draddodiadol, gan arwain at welliant sylweddol mewn perfformiad crucible.

1. Datganiad Problem

Mae pryder yn codi yng nghyd -destun ffwrnais crucible gwifren gwrthiant inswleiddio aloi alwminiwm gan ddefnyddio croeshoelion graffit rammed, gyda hyd oes o oddeutu 45 diwrnod. Ar ôl dim ond 20 diwrnod o ddefnydd, gwelir dirywiad amlwg mewn dargludedd thermol, ynghyd â micro-graciau ar wyneb allanol y crucible. Yn y camau diweddarach, mae cwymp difrifol mewn dargludedd thermol yn amlwg, gan wneud y crucible bron yn an-ddargludol. Yn ogystal, mae craciau arwyneb lluosog yn datblygu, ac mae afliwiad yn digwydd ar ben y crucible oherwydd ocsidiad.

Wrth archwilio'r ffwrnais crucible, fel y dangosir yn Ffigur 3, defnyddir sylfaen sy'n cynnwys briciau anhydrin wedi'u pentyrru, gyda'r elfen wresogi fwyaf gwaelod o'r wifren gwrthiant wedi'i lleoli 100 mm uwchben y sylfaen. Mae top y crucible wedi'i selio gan ddefnyddio blancedi ffibr asbestos, wedi'u gosod tua 50 mm o'r ymyl allanol, gan ddatgelu sgrafelliad sylweddol ar ymyl fewnol top y crucible.

2. Gwelliannau technolegol newydd

Gwelliant 1: Mabwysiadu Crucible Graffit Clai Gwasgedig Isostatig (gyda gwydredd gwrthsefyll ocsidiad tymheredd isel)

Mae defnyddio'r crucible hwn yn gwella ei gymhwysiad yn sylweddol mewn ffwrneisi inswleiddio aloi alwminiwm, yn enwedig o ran ymwrthedd ocsideiddio. Mae croeshoelion graffit fel arfer yn ocsidio ar dymheredd uwch na 400 ℃, tra bod tymheredd inswleiddio ffwrneisi aloi alwminiwm yn amrywio rhwng 650 a 700 ℃. Gall croeshoelion â gwydredd tymheredd isel sy'n gwrthsefyll ocsidiad arafu'r broses ocsideiddio ar dymheredd uwch na 600 ℃, gan sicrhau dargludedd thermol rhagorol hirfaith. Ar yr un pryd, mae'n atal gostyngiad cryfder oherwydd ocsidiad, gan ymestyn hyd oes y crucible.

Gwelliant 2: Sylfaen ffwrnais gan ddefnyddio graffit o'r un deunydd â'r crucible

Fel y dangosir yn Ffigur 4, mae defnyddio sylfaen graffit o'r un deunydd â'r crucible yn sicrhau gwres unffurf o waelod y crucible yn ystod y broses wresogi. Mae hyn yn lliniaru graddiannau tymheredd a achosir gan wres anwastad ac yn lleihau'r duedd ar gyfer craciau sy'n deillio o wresogi gwaelod anwastad. Mae'r sylfaen graffit bwrpasol hefyd yn gwarantu cefnogaeth sefydlog i'r crucible, gan alinio â'i waelod a lleihau toriadau a achosir gan straen.

Gwelliant 3: Gwelliannau strwythurol lleol y ffwrnais (Ffigur 4)

1. Gwell ymyl fewnol gorchudd y ffwrnais, gan atal gwisgo ar ben y crucible i bob pwrpas a gwella selio ffwrnais yn sylweddol.
2. Mae sicrhau bod y wifren gwrthiant yn wastad â gwaelod y crucible, gan warantu gwresogi gwaelod digonol.
3. Lleihau effaith morloi blanced ffibr uchaf ar wresogi crucible, sicrhau gwres digonol ar ben y crucible a lleihau effeithiau ocsidiad tymheredd isel.

Gwelliant 4: Mireinio Prosesau Defnydd Crucible

Cyn ei ddefnyddio, cynheswch y crucible yn y ffwrnais ar dymheredd o dan 200 ℃ am 1-2 awr i ddileu lleithder. Ar ôl cynhesu, codwch y tymheredd yn gyflym i 850-900 ℃, gan leihau'r amser preswylio rhwng 300-600 ℃ i leihau ocsidiad o fewn yr ystod tymheredd hon. Yn dilyn hynny, gostwng y tymheredd i'r tymheredd gweithio a chyflwyno deunydd hylif alwminiwm ar gyfer gweithrediad arferol.

Oherwydd effeithiau cyrydol asiantau mireinio ar groeshoelion, dilynwch brotocolau defnydd cywir. Mae tynnu slag yn rheolaidd yn hanfodol a dylid ei berfformio pan fydd y crucible yn boeth, wrth i slag glanhau ddod yn heriol fel arall. Mae arsylwi gwyliadwrus ar ddargludedd thermol y crucible a phresenoldeb heneiddio ar y waliau crucible yn hanfodol yn y camau diweddarach eu defnyddio. Dylid gwneud amnewidiadau amserol i osgoi colli egni diangen a gollyngiadau hylif alwminiwm.

3. Canlyniadau Gwella

Mae hyd oes estynedig y crucible gwell yn nodedig, gan gynnal dargludedd thermol ar gyfer cyfnodau hirfaith, heb unrhyw gracio wyneb yn cael ei arsylwi. Mae adborth defnyddwyr yn dynodi perfformiad gwell, nid yn unig yn lleihau costau cynhyrchu ond hefyd yn gwella effeithlonrwydd cynhyrchu yn sylweddol.

4. Casgliad

1. Mae crucibles graffit clai gwasgedig isostatig yn perfformio'n well na chroeshoelion traddodiadol o ran perfformiad.
2. Dylai strwythur y ffwrnais gyd -fynd â maint a strwythur y crucible ar gyfer y perfformiad gorau posibl.
3. Mae defnydd crucible priodol yn ymestyn ei oes yn sylweddol, gan reoli costau cynhyrchu i bob pwrpas.

Trwy ymchwil fanwl ac optimeiddio technoleg ffwrnais crucible, mae'r perfformiad a hyd oes gwell yn cyfrannu'n sylweddol at fwy o effeithlonrwydd cynhyrchu ac arbedion cost.