การเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีเตาหลอมกราไฟท์เบ้าหลอมเพื่อประสิทธิภาพที่ยาวนานและความคุ้มค่าด้านต้นทุน

การผลิตเบ้าหลอมกราไฟท์มีการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญพร้อมกับการถือกำเนิดของเทคโนโลยีการอัดแบบไอโซสแตติก ซึ่งทำให้เป็นเทคนิคที่ทันสมัยที่สุดทั่วโลก เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการชนแบบดั้งเดิม การกดแบบคงที่จะทำให้ถ้วยใส่ตัวอย่างมีเนื้อสัมผัสที่สม่ำเสมอ มีความหนาแน่นสูงกว่า ประหยัดพลังงาน และมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดีกว่า การใช้แรงดันสูงระหว่างการขึ้นรูปช่วยเพิ่มเนื้อสัมผัสของเบ้าหลอมได้อย่างมาก ลดความพรุน และต่อมาก็เพิ่มการนำความร้อนและความต้านทานการกัดกร่อน ดังแสดงในรูปที่ 1 ในสภาพแวดล้อมแบบคงที่ แต่ละส่วนของเบ้าหลอมได้รับแรงกดในการขึ้นรูปที่สม่ำเสมอ ทำให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของวัสดุตลอด วิธีการนี้ดังที่อธิบายไว้ในรูปที่ 2 มีประสิทธิภาพเหนือกว่ากระบวนการชนแบบเดิม ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพของถ้วยใส่ตัวอย่างอย่างมาก

1. คำชี้แจงปัญหา

ข้อกังวลเกิดขึ้นในบริบทของเตาเบ้าหลอมลวดต้านทานฉนวนโลหะผสมอลูมิเนียมที่ใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์แบบกระแทก โดยมีอายุการใช้งานประมาณ 45 วัน หลังจากใช้งานไปเพียง 20 วัน ค่าการนำความร้อนจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด พร้อมด้วยรอยแตกขนาดเล็กบนพื้นผิวด้านนอกของถ้วยใส่ตัวอย่าง ในระยะหลังของการใช้งาน จะพบว่าค่าการนำความร้อนลดลงอย่างรุนแรง ส่งผลให้ถ้วยใส่ตัวอย่างแทบไม่นำไฟฟ้า นอกจากนี้ รอยแตกบนพื้นผิวหลายจุดยังเกิดขึ้น และการเปลี่ยนสีเกิดขึ้นที่ส่วนบนของเบ้าหลอมเนื่องจากการเกิดออกซิเดชัน

เมื่อตรวจสอบเตาเบ้าหลอม ดังแสดงในรูปที่ 3 จะใช้ฐานที่ประกอบด้วยอิฐทนไฟแบบเรียงซ้อน โดยมีองค์ประกอบความร้อนที่อยู่ด้านล่างสุดของลวดต้านทานซึ่งอยู่เหนือฐาน 100 มม. ด้านบนของเบ้าหลอมถูกผนึกโดยใช้แผ่นใยหินที่ห่อหุ้ม ซึ่งอยู่ห่างจากขอบด้านนอกประมาณ 50 มม. เผยให้เห็นรอยถลอกที่สำคัญที่ขอบด้านในของด้านบนของเบ้าหลอม

2. การปรับปรุงเทคโนโลยีใหม่

การปรับปรุง 1: การใช้เบ้าหลอมกราไฟท์ดินเหนียวอัดไอโซสแตติก (พร้อมเคลือบต้านทานออกซิเดชั่นที่อุณหภูมิต่ำ)

การใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างนี้ช่วยเพิ่มการใช้งานในเตาเผาฉนวนอะลูมิเนียมอัลลอยด์ได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน โดยทั่วไปแล้ว ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟต์จะออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 400 ℃ ในขณะที่อุณหภูมิฉนวนของเตาโลหะผสมอลูมิเนียมอยู่ระหว่าง 650 ถึง 700 ℃ ถ้วยใส่ตัวอย่างที่มีการเคลือบต้านทานออกซิเดชันที่อุณหภูมิต่ำสามารถชะลอกระบวนการออกซิเดชั่นที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 ℃ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ถึงการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมเป็นเวลานาน ในขณะเดียวกันก็ป้องกันการลดความแข็งแรงเนื่องจากการเกิดออกซิเดชัน ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของถ้วยใส่ตัวอย่าง

การปรับปรุง 2: ฐานเตาหลอมโดยใช้กราไฟท์ของวัสดุชนิดเดียวกับเบ้าหลอม

ดังที่อธิบายไว้ในรูปที่ 4 การใช้ฐานกราไฟท์ที่เป็นวัสดุเดียวกันกับถ้วยใส่ตัวอย่างช่วยให้มั่นใจได้ว่าด้านล่างของถ้วยใส่ตัวอย่างจะได้รับความร้อนสม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน ซึ่งช่วยลดการไล่ระดับของอุณหภูมิที่เกิดจากความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ และลดแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวอันเป็นผลมาจากความร้อนที่ด้านล่างไม่สม่ำเสมอ ฐานกราไฟท์เฉพาะยังรับประกันการรองรับที่มั่นคงสำหรับถ้วยใส่ตัวอย่าง โดยอยู่ในแนวเดียวกับด้านล่างและลดการแตกหักที่เกิดจากความเครียดให้เหลือน้อยที่สุด

การปรับปรุงครั้งที่ 3: การปรับปรุงโครงสร้างเตาในท้องถิ่น (ภาพที่ 4)

1. ขอบด้านในของฝาครอบเตาได้รับการปรับปรุง ป้องกันการสึกหรอที่ด้านบนของเบ้าหลอมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มประสิทธิภาพการปิดผนึกเตาอย่างมาก
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลวดต้านทานอยู่ในระดับเดียวกับด้านล่างของถ้วยใส่ตัวอย่าง ซึ่งรับประกันว่าด้านล่างจะมีความร้อนเพียงพอ
3. ลดผลกระทบของซีลแบบคลุมไฟเบอร์ด้านบนต่อการทำความร้อนที่เบ้าหลอม ทำให้มั่นใจได้ว่าความร้อนที่เพียงพอที่ด้านบนของเบ้าหลอม และลดผลกระทบของการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิต่ำ

การปรับปรุง 4: การปรับปรุงกระบวนการใช้งานเบ้าหลอม

ก่อนใช้งานควรอุ่นเบ้าหลอมในเตาที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200 ℃ เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง เพื่อขจัดความชื้น หลังจากอุ่นเครื่องแล้ว ให้เพิ่มอุณหภูมิอย่างรวดเร็วเป็น 850-900 ℃ เพื่อลดเวลาการคงตัวระหว่าง 300-600 ℃ เพื่อลดการเกิดออกซิเดชันภายในช่วงอุณหภูมินี้ จากนั้นจึงลดอุณหภูมิลงจนถึงอุณหภูมิในการทำงาน และนำวัสดุของเหลวอลูมิเนียมมาใช้ในการทำงานตามปกติ

เนื่องจากผลกระทบจากการกัดกร่อนของสารกลั่นบนถ้วยใส่ตัวอย่าง โปรดปฏิบัติตามระเบียบวิธีการใช้งานที่ถูกต้อง การกำจัดตะกรันเป็นประจำถือเป็นสิ่งสำคัญและควรดำเนินการเมื่อถ้วยใส่ตัวอย่างร้อน เนื่องจากการทำความสะอาดตะกรันจะกลายเป็นเรื่องท้าทาย การสังเกตการนำความร้อนของถ้วยใส่ตัวอย่างอย่างระมัดระวัง และการเสื่อมสภาพบนผนังของถ้วยใส่ตัวอย่างเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในขั้นตอนต่อไปของการใช้งาน ควรทำการเปลี่ยนใหม่อย่างทันท่วงทีเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานโดยไม่จำเป็นและการรั่วไหลของของเหลวอลูมิเนียม

3. ผลลัพธ์การปรับปรุง

อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นของถ้วยใส่ตัวอย่างที่ได้รับการปรับปรุงนั้นเป็นสิ่งที่น่าสังเกต โดยคงค่าการนำความร้อนไว้เป็นระยะเวลานาน โดยไม่สังเกตเห็นการแตกร้าวของพื้นผิว ความคิดเห็นของผู้ใช้บ่งชี้ถึงประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ไม่เพียงแต่ลดต้นทุนการผลิต แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย

4. บทสรุป

1. ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ดินเหนียวอัดแบบไอโซสแตติกมีประสิทธิภาพเหนือกว่าถ้วยใส่ตัวอย่างแบบดั้งเดิมในแง่ของประสิทธิภาพ
2. โครงสร้างเตาเผาควรตรงกับขนาดและโครงสร้างของเบ้าหลอมเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด
3. การใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างอย่างเหมาะสมจะช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก และช่วยควบคุมต้นทุนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ด้วยการวิจัยอย่างพิถีพิถันและการเพิ่มประสิทธิภาพของเทคโนโลยีเตาหลอมเบ้าหลอม ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นมีส่วนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและการประหยัดต้นทุนอย่างมาก