Grafiet-smeltkroesproduksie het aansienlik ontwikkel met die koms van isostatiese perstegnologie, wat dit as die mees gevorderde tegniek wêreldwyd merk. In vergelyking met tradisionele stampmetodes, lei isostatiese pers tot smeltkroes met eenvormige tekstuur, hoër digtheid, energiedoeltreffendheid en uitstekende weerstand teen oksidasie. Die toepassing van hoë druk tydens vorming verhoog die smeltkroes se tekstuur aansienlik, wat porositeit verminder en gevolglik termiese geleidingsvermoë en weerstand teen korrosie verhoog, soos geïllustreer in Figuur 1. In 'n isostatiese omgewing ervaar elke deel van die smeltkroes eenvormige gietdruk, wat deurgaans materiaalkonsekwentheid verseker. Hierdie metode, soos uitgebeeld in Figuur 2, presteer beter as die tradisionele stampproses, wat lei tot 'n aansienlike verbetering in smeltkroesprestasie.
1. Probleemstelling
'n Bekommernis ontstaan in die konteks van 'n aluminiumlegerings-isolasieweerstandsdraad-smeltkroes-oond wat gestampte grafiet-kroesies gebruik, met 'n lewensduur van ongeveer 45 dae. Na slegs 20 dae se gebruik word 'n merkbare afname in termiese geleidingsvermoë waargeneem, gepaardgaande met mikro-krake op die smeltkroes se buitenste oppervlak. In die latere stadiums van gebruik is 'n ernstige afname in termiese geleidingsvermoë duidelik, wat die smeltkroes byna nie-geleidend maak. Daarbenewens ontwikkel verskeie oppervlakkrake, en verkleuring vind plaas aan die bokant van die smeltkroes as gevolg van oksidasie.
By die inspeksie van die smeltkroes-oond, soos getoon in Figuur 3, word 'n basis wat uit gestapelde vuurvaste stene bestaan, gebruik, met die onderste verwarmingselement van die weerstandsdraad 100 mm bokant die basis. Die smeltkroes se bokant word verseël met asbesveselkomberse, ongeveer 50 mm van die buitenste rand af geplaas, wat aansienlike skuur aan die binnerand van die smeltkroes se bokant openbaar.
2. Nuwe Tegnologiese Verbeterings
Verbetering 1: Aanneming van isostatiese geperste klei-grafiet-smeltkroes (met lae-temperatuur-oksidasiebestande glans)
Die gebruik van hierdie smeltkroes verbeter die toepassing daarvan in aluminiumlegerings-isolasie-oonde aansienlik, veral in terme van oksidasieweerstand. Grafiet-kroesies oksideer tipies by temperature bo 400 ℃, terwyl die isolasietemperatuur van aluminiumlegeringsoonde tussen 650 en 700 ℃ wissel. Kroesies met lae-temperatuur oksidasiebestande glans kan die oksidasieproses effektief vertraag by temperature bo 600 ℃, wat langdurige uitstekende termiese geleidingsvermoë verseker. Terselfdertyd voorkom dit sterktevermindering as gevolg van oksidasie, wat die smeltkroes se lewensduur verleng.
Verbetering 2: Oondbasis wat grafiet van dieselfde materiaal as die smeltkroes gebruik
Soos uitgebeeld in Figuur 4, verseker die gebruik van 'n grafietbasis van dieselfde materiaal as die smeltkroes eenvormige verhitting van die smeltkroes se bodem tydens die verhittingsproses. Dit versag temperatuurgradiënte wat veroorsaak word deur ongelyke verhitting en verminder die neiging vir krake as gevolg van ongelyke bodemverhitting. Die toegewyde grafietbasis waarborg ook stabiele ondersteuning vir die smeltkroes, wat met sy onderkant in lyn is en stresgeïnduseerde frakture tot die minimum beperk.
Verbetering 3: Plaaslike strukturele verbeterings van die oond (Figuur 4)
- Verbeterde binnerand van die oondbedekking, wat effektief slytasie op die smeltkroes se bokant voorkom en die oondseëling aansienlik verbeter.
- Verseker dat die weerstandsdraad gelyk is met die onderkant van die smeltkroes, wat voldoende onderverwarming verseker.
- Minimaliseer die impak van boonste veselkomberseëls op smeltkroesverhitting, verseker voldoende verhitting aan die smeltkroes se bokant en verminder die uitwerking van laetemperatuuroksidasie.
Verbetering 4: Verfyning van smeltkroesgebruiksprosesse
Voor gebruik, voorverhit die smeltkroes in die oond by temperature onder 200 ℃ vir 1-2 uur om vog uit te skakel. Na voorverhitting, verhoog die temperatuur vinnig tot 850-900 ℃, wat die verblyftyd tussen 300-600 ℃ verminder om oksidasie binne hierdie temperatuurreeks te verminder. Verlaag dan die temperatuur tot die werkstemperatuur en stel vloeibare aluminiummateriaal in vir normale werking.
As gevolg van die korrosiewe effekte van raffineringsmiddels op smeltkroeë, volg korrekte gebruiksprotokolle. Gereelde slakverwydering is noodsaaklik en moet uitgevoer word wanneer die smeltkroes warm is, aangesien die skoonmaak van slak andersins 'n uitdaging word. Waaksame waarneming van die smeltkroes se termiese geleidingsvermoë en die teenwoordigheid van veroudering op die smeltkroeswande is van kardinale belang in die latere stadiums van gebruik. Tydige vervangings moet gemaak word om onnodige energieverlies en lekkasie van aluminiumvloeistof te voorkom.
3. Verbeteringsresultate
Die verlengde lewensduur van die verbeterde smeltkroes is noemenswaardig, wat termiese geleidingsvermoë vir lang tydperke handhaaf, met geen oppervlakkrake waargeneem nie. Gebruikerterugvoer dui op verbeterde werkverrigting, wat nie net produksiekoste verlaag nie, maar ook produksiedoeltreffendheid aansienlik verbeter.
4. Gevolgtrekking
- Isostatiese geperste klei grafiet smeltkroeë presteer beter as tradisionele smeltkroeë in terme van werkverrigting.
- Die oondstruktuur moet ooreenstem met die grootte en struktuur van die smeltkroes vir optimale werkverrigting.
- Behoorlike gebruik van die smeltkroes verleng sy lewensduur aansienlik, wat produksiekoste effektief beheer.
Deur nougesette navorsing en optimalisering van smeltkroes-oondtegnologie dra die verbeterde werkverrigting en lewensduur wesenlik by tot verhoogde produksiedoeltreffendheid en kostebesparings.
Postyd: 24 Desember 2023