Framleiðsla á grafítdeiglum hefur þróast verulega með tilkomu stöðugrar pressunartækni, sem gerir hana að fullkomnustu tækni í heiminum. Í samanburði við hefðbundnar stimplunaraðferðir leiðir stöðug pressun til deigla með einsleitri áferð, meiri eðlisþyngd, orkunýtni og betri mótstöðu gegn oxun. Notkun mikils þrýstings við mótun eykur verulega áferð deiglunnar, dregur úr gegndræpi og eykur þar með varmaleiðni og tæringarþol, eins og sýnt er á mynd 1. Í stöðugu umhverfi verður hver hluti deiglunnar fyrir einsleitum mótunarþrýstingi, sem tryggir samræmi efnisins í gegn. Þessi aðferð, eins og sýnt er á mynd 2, skilar betri árangri en hefðbundið stimplunarferli, sem leiðir til verulegrar umbóta á afköstum deiglunnar.
1. Vandamálslýsing
Áhyggjuefni vaknar í tengslum við álfelguofn með einangrunarvír sem notar grafítdeiglur með um það bil 45 daga líftíma. Eftir aðeins 20 daga notkun sést marktæk lækkun á varmaleiðni, ásamt örsprungum á ytra byrði deiglunnar. Á síðari stigum notkunar sést mikil lækkun á varmaleiðni, sem gerir deigluna nánast óleiðandi. Að auki myndast margar sprungur á yfirborðinu og mislitun verður efst á deiglunni vegna oxunar.
Við skoðun á ofninum í deiglunni, eins og sýnt er á mynd 3, er notaður botn úr staflaðri eldföstum múrsteinum, þar sem neðsti hitunarþátturinn á viðnámsvírnum er staðsettur 100 mm fyrir ofan botninn. Efri hluti deiglunnar er innsiglaður með asbestþekjum, staðsettum um 50 mm frá ytri brúninni, sem sýnir verulega núning á innri brún efri hluta deiglunnar.
2. Nýjar tækniframfarir
Úrbót 1: Notkun á ísostatískri pressaðri leirgrafítdeiglu (með lághita oxunarþolinni gljáa)
Notkun þessarar deiglu eykur verulega notkun hennar í einangrunarofnum úr álblöndu, sérstaklega hvað varðar oxunarþol. Grafítdeiglur oxast venjulega við hitastig yfir 400 ℃, en einangrunarhitastig álblönduofna er á bilinu 650 til 700 ℃. Deiglur með lághita oxunarþolinni gljáa geta hægt á oxunarferlinu við hitastig yfir 600 ℃ og tryggt framúrskarandi varmaleiðni til langs tíma. Samtímis kemur það í veg fyrir styrk minnkunar vegna oxunar og lengir líftíma deiglunnar.
Úrbót 2: Ofngrunnur með grafíti úr sama efni og deiglan
Eins og sést á mynd 4, tryggir notkun grafítgrunns úr sama efni og deiglunnar jafna upphitun á botni deiglunnar meðan á upphitunarferlinu stendur. Þetta dregur úr hitahalla af völdum ójöfnrar upphitunar og dregur úr tilhneigingu til sprungna sem stafa af ójöfnri botnhitun. Sérstakur grafítgrunnur tryggir einnig stöðugan stuðning fyrir deigluna, sem jafnast út við botninn og lágmarkar spennuvaldandi sprungur.
Úrbót 3: Staðbundnar byggingarúrbætur á ofninum (Mynd 4)
- Bætt innri brún ofnloksins, sem kemur í veg fyrir slit á toppi deiglunnar og eykur þéttingu ofnsins verulega.
- Gakktu úr skugga um að viðnámsvírinn sé á sama stigi og botn deiglunnar til að tryggja nægilega upphitun botnsins.
- Að lágmarka áhrif efri trefjaþéttinga á upphitun deiglunnar, tryggja nægilega upphitun efst í deiglunni og draga úr áhrifum lághitaoxunar.
Úrbót 4: Að fínstilla notkunarferli fyrir deiglu
Fyrir notkun skal forhita deigluna í ofninum við hitastig undir 200°C í 1-2 klukkustundir til að fjarlægja raka. Eftir forhitun skal hækka hitann hratt í 850-900°C og lágmarka dvalartímann á bilinu 300-600°C til að draga úr oxun innan þessa hitastigsbils. Því næst skal lækka hitann niður í vinnsluhita og setja fljótandi ál inn í ofninn til að tryggja eðlilega notkun.
Vegna tærandi áhrifa hreinsunarefna á deiglur skal fylgja réttum notkunarreglum. Regluleg fjarlæging gjalls er nauðsynleg og ætti að framkvæma það þegar deiglan er heit, þar sem hreinsun gjalls verður annars erfið. Nákvæmt eftirlit með varmaleiðni deiglunnar og öldrun á veggjum hennar er mikilvægt á síðari stigum notkunar. Tímabærar endurnýjanir ættu að vera gerðar til að forðast óþarfa orkutap og leka af álvökva.
3. Niðurstöður úrbóta
Það er athyglisvert að lengdur endingartími endurbætta deiglunnar viðheldur varmaleiðni í lengri tíma án þess að sprungur sjáist á yfirborðinu. Viðbrögð notenda benda til bættrar afköstar, sem ekki aðeins lækkar framleiðslukostnað heldur eykur einnig verulega framleiðsluhagkvæmni.
4. Niðurstaða
- Ísóstatískar pressaðar leirgrafítdeiglur standa sig betur en hefðbundnar deiglur hvað varðar afköst.
- Ofnbyggingin ætti að passa við stærð og uppbyggingu deiglunnar til að hámarka afköst.
- Rétt notkun deiglunnar lengir líftíma hennar verulega og hefur áhrif á framleiðslukostnað.
Með nákvæmri rannsókn og hagræðingu á tækni deigluofna stuðlar aukin afköst og endingartími verulega að aukinni framleiðsluhagkvæmni og kostnaðarsparnaði.
Birtingartími: 24. des. 2023