Mae cynhyrchu croesfachau graffit wedi esblygu'n sylweddol gyda dyfodiad technoleg gwasgu isostatig, gan ei nodi fel y dechneg fwyaf datblygedig yn fyd-eang. O'i gymharu â dulliau ramio traddodiadol, mae gwasgu isostatig yn arwain at groesfachau â gwead unffurf, dwysedd uwch, effeithlonrwydd ynni, a gwrthiant uwch i ocsideiddio. Mae cymhwyso pwysau uchel yn ystod mowldio yn gwella gwead y croesfach yn sylweddol, gan leihau mandylledd ac yna hybu dargludedd thermol a gwrthiant cyrydiad, fel y dangosir yn Ffigur 1. Mewn amgylchedd isostatig, mae pob rhan o'r croesfach yn profi pwysau mowldio unffurf, gan sicrhau cysondeb deunydd drwyddo draw. Mae'r dull hwn, fel y'i dangosir yn Ffigur 2, yn perfformio'n well na'r broses ramio draddodiadol, gan arwain at welliant sylweddol ym mherfformiad y croesfach.
1. Datganiad o'r Broblem
Mae pryder yn codi yng nghyd-destun ffwrnais croeslin gwifren gwrthiant inswleiddio aloi alwminiwm sy'n defnyddio croesliniau graffit wedi'u ramio, gyda hyd oes o tua 45 diwrnod. Ar ôl dim ond 20 diwrnod o ddefnydd, gwelir dirywiad amlwg mewn dargludedd thermol, ynghyd â micro-graciau ar wyneb allanol y croeslin. Yn y camau diweddarach o ddefnydd, mae gostyngiad difrifol mewn dargludedd thermol yn amlwg, gan wneud y croeslin bron yn anddargludol. Yn ogystal, mae craciau arwyneb lluosog yn datblygu, ac mae lliw yn digwydd ar ben y croeslin oherwydd ocsideiddio.
Wrth archwilio ffwrnais y pair, fel y dangosir yn Ffigur 3, defnyddir sylfaen sy'n cynnwys briciau anhydrin wedi'u pentyrru, gyda'r elfen wresogi isaf o'r wifren gwrthiant wedi'i lleoli 100 mm uwchben y sylfaen. Mae top y pair wedi'i selio gan ddefnyddio blancedi ffibr asbestos, wedi'u lleoli tua 50 mm o'r ymyl allanol, gan ddatgelu crafiad sylweddol ar ymyl fewnol top y pair.
2. Gwelliannau Technolegol Newydd
Gwelliant 1: Mabwysiadu Crucible Graffit Clai Gwasgedig Isostatig (gyda Gwydredd Gwrthiannol i Ocsidiad Tymheredd Isel)
Mae defnyddio'r croesbren hwn yn gwella ei gymhwysiad yn sylweddol mewn ffwrneisi inswleiddio aloi alwminiwm, yn enwedig o ran ymwrthedd i ocsideiddio. Mae croesbreniau graffit fel arfer yn ocsideiddio ar dymheredd uwchlaw 400 ℃, tra bod tymheredd inswleiddio ffwrneisi aloi alwminiwm yn amrywio rhwng 650 a 700 ℃. Gall croesbreniau â gwydredd sy'n gwrthsefyll ocsideiddio tymheredd isel arafu'r broses ocsideiddio yn effeithiol ar dymheredd uwchlaw 600 ℃, gan sicrhau dargludedd thermol rhagorol hirfaith. Ar yr un pryd, mae'n atal gostyngiad cryfder oherwydd ocsideiddio, gan ymestyn oes y croesbren.
Gwelliant 2: Sylfaen y Ffwrnais yn Defnyddio Graffit o'r Un Deunydd â'r Crucible
Fel y dangosir yn Ffigur 4, mae defnyddio sylfaen graffit o'r un deunydd â'r croesbren yn sicrhau gwresogi unffurf gwaelod y croesbren yn ystod y broses wresogi. Mae hyn yn lliniaru graddiannau tymheredd a achosir gan wresogi anwastad ac yn lleihau'r duedd i graciau sy'n deillio o wresogi gwaelod anwastad. Mae'r sylfaen graffit bwrpasol hefyd yn gwarantu cefnogaeth sefydlog i'r croesbren, gan alinio â'i waelod a lleihau craciau a achosir gan straen.
Gwelliant 3: Gwelliannau Strwythurol Lleol y Ffwrnais (Ffigur 4)
- Ymyl fewnol gwell i orchudd y ffwrnais, gan atal traul yn effeithiol ar ben y croeslin a gwella selio'r ffwrnais yn sylweddol.
- Sicrhau bod y wifren ymwrthedd yn wastad â gwaelod y pair, gan warantu digon o wresogi gwaelod.
- Lleihau effaith seliau blanced ffibr uchaf ar wresogi'r croeslen, gan sicrhau gwres digonol ar ben y croeslen a lleihau effeithiau ocsideiddio tymheredd isel.
Gwelliant 4: Mireinio Prosesau Defnyddio Crucible
Cyn ei ddefnyddio, cynheswch y croeslen yn y ffwrnais ar dymheredd islaw 200 ℃ am 1-2 awr i gael gwared ar leithder. Ar ôl cynhesu ymlaen llaw, codwch y tymheredd yn gyflym i 850-900 ℃, gan leihau'r amser aros rhwng 300-600 ℃ i leihau ocsideiddio o fewn yr ystod tymheredd hon. Wedi hynny, gostwngwch y tymheredd i'r tymheredd gweithio a chyflwynwch ddeunydd hylif alwminiwm ar gyfer gweithrediad arferol.
Oherwydd effeithiau cyrydol asiantau mireinio ar grossiblau, dilynwch y protocolau defnydd cywir. Mae tynnu slag yn rheolaidd yn hanfodol a dylid ei wneud pan fydd y crossibl yn boeth, gan y bydd glanhau slag yn heriol fel arall. Mae arsylwi'n ofalus ar ddargludedd thermol y crossibl a phresenoldeb heneiddio ar waliau'r crossibl yn hanfodol yn y camau diweddarach o'i ddefnyddio. Dylid gwneud amnewidiadau amserol i osgoi colli ynni diangen a gollyngiadau hylif alwminiwm.
3. Canlyniadau Gwelliant
Mae oes estynedig y crwsibl gwell yn nodedig, gan gynnal dargludedd thermol am gyfnodau hirach, heb weld unrhyw gracio ar yr wyneb. Mae adborth defnyddwyr yn dangos perfformiad gwell, nid yn unig yn lleihau costau cynhyrchu ond hefyd yn gwella effeithlonrwydd cynhyrchu yn sylweddol.
4. Casgliad
- Mae croesliniau graffit clai wedi'u gwasgu isostatig yn rhagori ar groesliniau traddodiadol o ran perfformiad.
- Dylai strwythur y ffwrnais gyd-fynd â maint a strwythur y croeslin er mwyn sicrhau'r perfformiad gorau posibl.
- Mae defnydd priodol o'r crwsibl yn ymestyn ei oes yn sylweddol, gan reoli costau cynhyrchu yn effeithiol.
Drwy ymchwil fanwl ac optimeiddio technoleg ffwrnais croeslin, mae'r perfformiad a'r oes well yn cyfrannu'n sylweddol at effeithlonrwydd cynhyrchu cynyddol ac arbedion cost.
Amser postio: 24 Rhagfyr 2023