Produktionen af grafitdigler har udviklet sig markant med fremkomsten af isostatisk presseteknologi, hvilket markerer den som den mest avancerede teknik globalt. I sammenligning med traditionelle stampmetoder resulterer isostatisk presning i digler med ensartet tekstur, højere densitet, energieffektivitet og overlegen modstandsdygtighed over for oxidation. Anvendelsen af højt tryk under støbning forbedrer diglens tekstur markant, reducerer porøsiteten og øger efterfølgende termisk ledningsevne og korrosionsbestandighed, som illustreret i figur 1. I et isostatisk miljø oplever hver del af diglen ensartet støbetryk, hvilket sikrer materialekonsistens hele vejen igennem. Denne metode, som afbildet i figur 2, udkonkurrerer den traditionelle rammeproces, hvilket fører til en væsentlig forbedring af diglens ydeevne.
1. Problemformulering
En bekymring opstår i forbindelse med en smeltedigelovn af aluminiumslegering, der er modstandsdygtig over for isoleringstråd, der anvender dampede grafitdigler med en levetid på ca. 45 dage. Efter kun 20 dages brug observeres et mærkbart fald i termisk ledningsevne, ledsaget af mikrorevner på diglens ydre overflade. I de senere brugsstadier er et alvorligt fald i termisk ledningsevne tydeligt, hvilket gør diglen næsten ikke-ledende. Derudover udvikler der sig adskillige overfladerevner, og misfarvning forekommer i diglens top på grund af oxidation.
Ved inspektion af digelovnen, som vist i figur 3, anvendes en base sammensat af stablede ildfaste mursten, med det nederste varmeelement af modstandstråden placeret 100 mm over basen. Digelens top er forseglet med asbestfibertæpper, placeret omkring 50 mm fra yderkanten, hvilket afslører betydelig slid på den indvendige kant af digelens top.
2. Nye teknologiske forbedringer
Forbedring 1: Adoption af isostatisk presset lergrafitdigel (med lavtemperaturoxidationsbestandig glasur)
Anvendelsen af denne digel forbedrer dens anvendelse i aluminiumslegeringsisoleringsovne betydeligt, især med hensyn til oxidationsmodstand. Grafitdigler oxiderer typisk ved temperaturer over 400 ℃, mens isoleringstemperaturen i aluminiumslegeringsovne ligger mellem 650 og 700 ℃. Digler med lavtemperaturoxidationsbestandig glasur kan effektivt bremse oxidationsprocessen ved temperaturer over 600 ℃, hvilket sikrer langvarig fremragende termisk ledningsevne. Samtidig forhindrer det styrkereduktion på grund af oxidation, hvilket forlænger diglens levetid.
Forbedring 2: Ovnbase, der bruger grafit af samme materiale som diglen
Som vist i figur 4 sikrer anvendelse af en grafitbase af samme materiale som diglen ensartet opvarmning af digelens bund under opvarmningsprocessen. Dette mindsker temperaturgradienter forårsaget af ujævn opvarmning og reducerer tendensen til revner som følge af ujævn bundopvarmning. Den dedikerede grafitbase garanterer også stabil støtte til diglen, der flugter med dens bund og minimerer stress-inducerede brud.
Forbedring 3: Lokale strukturelle forbedringer af ovnen (figur 4)
- Forbedret inderkant af ovndækslet, der effektivt forhindrer slid på digelens top og forbedrer ovntætningen markant.
- Sikring af modstandstråden er i niveau med diglens bund, hvilket garanterer tilstrækkelig bundvarme.
- Minimerer virkningen af topfibertæppeforseglinger på digelopvarmning, sikrer tilstrækkelig opvarmning i digelens top og reducerer virkningerne af lavtemperaturoxidation.
Forbedring 4: Forfining af digelbrugsprocesser
Før brug, forvarm diglen i ovnen ved temperaturer under 200 ℃ i 1-2 timer for at fjerne fugt. Efter forvarmning skal du hurtigt hæve temperaturen til 850-900 ℃, hvilket minimerer opholdstiden mellem 300-600 ℃ for at reducere oxidation inden for dette temperaturområde. Sænk derefter temperaturen til arbejdstemperaturen og indfør flydende aluminiumsmateriale til normal drift.
På grund af raffineringsmidlernes ætsende virkning på digler, skal du følge korrekte brugsprotokoller. Regelmæssig slaggefjernelse er afgørende og bør udføres, når diglen er varm, da rengøring af slagger ellers bliver en udfordring. Årvågen observation af diglens varmeledningsevne og tilstedeværelsen af ældning på diglens vægge er afgørende i de senere brugsstadier. Rettidig udskiftning bør foretages for at undgå unødvendigt energitab og lækage af aluminiumsvæske.
3. Forbedringsresultater
Den forlængede levetid for den forbedrede digel er bemærkelsesværdig, idet den opretholder termisk ledningsevne i længere tid, uden at der er observeret overfladerevner. Brugerfeedback indikerer forbedret ydeevne, hvilket ikke kun reducerer produktionsomkostningerne, men også væsentligt forbedrer produktionseffektiviteten.
4. Konklusion
- Isostatiske digler af presset lergrafit overgår traditionelle digler med hensyn til ydeevne.
- Ovnstrukturen bør matche digelens størrelse og struktur for optimal ydeevne.
- Korrekt brug af digel forlænger dens levetid betydeligt, hvilket effektivt kontrollerer produktionsomkostningerne.
Gennem omhyggelig forskning og optimering af digelovnsteknologi bidrager den forbedrede ydeevne og levetid væsentligt til øget produktionseffektivitet og omkostningsbesparelser.
Indlægstid: 24. december 2023