La producción de crisoles de grafito ha evolucionado significativamente con la llegada de la tecnología de prensado isostático, lo que la sitúa como la técnica más avanzada a nivel mundial.En comparación con los métodos tradicionales de apisonamiento, el prensado isostático da como resultado crisoles con textura uniforme, mayor densidad, eficiencia energética y resistencia superior a la oxidación.La aplicación de alta presión durante el moldeo mejora significativamente la textura del crisol, reduce la porosidad y posteriormente aumenta la conductividad térmica y la resistencia a la corrosión, como se ilustra en la Figura 1. En un ambiente isostático, cada parte del crisol experimenta una presión de moldeo uniforme, lo que garantiza la consistencia del material en todo momento.Este método, como se muestra en la Figura 2, supera al proceso de apisonamiento tradicional, lo que lleva a una mejora sustancial en el rendimiento del crisol.
1. Planteamiento del problema
Surge una preocupación en el contexto de un horno de crisol de alambre de resistencia de aislamiento de aleación de aluminio que utiliza crisoles de grafito apisonado, con una vida útil de aproximadamente 45 días.Después de sólo 20 días de uso, se observa una notable disminución de la conductividad térmica, acompañada de microfisuras en la superficie exterior del crisol.En las últimas etapas de uso, es evidente una fuerte caída en la conductividad térmica, lo que hace que el crisol sea casi no conductor.Además, se desarrollan múltiples grietas en la superficie y se produce decoloración en la parte superior del crisol debido a la oxidación.
Al inspeccionar el horno de crisol, como se muestra en la Figura 3, se utiliza una base compuesta de ladrillos refractarios apilados, con el elemento calefactor más inferior del cable de resistencia situado a 100 mm por encima de la base.La parte superior del crisol se sella mediante mantas de fibra de amianto, colocadas a unos 50 mm del borde exterior, lo que revela una abrasión significativa en el borde interior de la parte superior del crisol.
2. Nuevas mejoras tecnológicas
Mejora 1: Adopción de crisol de grafito de arcilla prensada isostática (con esmalte resistente a la oxidación a baja temperatura)
La utilización de este crisol mejora significativamente su aplicación en hornos de aislamiento de aleaciones de aluminio, particularmente en términos de resistencia a la oxidación.Los crisoles de grafito normalmente se oxidan a temperaturas superiores a 400 ℃, mientras que la temperatura de aislamiento de los hornos de aleación de aluminio oscila entre 650 y 700 ℃.Los crisoles con esmalte resistente a la oxidación a baja temperatura pueden ralentizar eficazmente el proceso de oxidación a temperaturas superiores a 600 ℃, asegurando una excelente conductividad térmica prolongada.Al mismo tiempo, previene la reducción de la resistencia debido a la oxidación, extendiendo la vida útil del crisol.
Mejora 2: Base del horno que utiliza grafito del mismo material que el crisol
Como se muestra en la Figura 4, el uso de una base de grafito del mismo material que el crisol garantiza un calentamiento uniforme del fondo del crisol durante el proceso de calentamiento.Esto mitiga los gradientes de temperatura causados por el calentamiento desigual y reduce la tendencia a que se formen grietas resultantes del calentamiento desigual del fondo.La base de grafito dedicada también garantiza un soporte estable para el crisol, alineándose con su fondo y minimizando las fracturas inducidas por tensiones.
Mejora 3: Mejoras estructurales locales del horno (Figura 4)
- Borde interior mejorado de la cubierta del horno, que previene eficazmente el desgaste en la parte superior del crisol y mejora significativamente el sellado del horno.
- Asegurarse de que el cable de resistencia esté nivelado con el fondo del crisol, garantizando un calentamiento suficiente del fondo.
- Minimizar el impacto de los sellos de la manta de fibra superior en el calentamiento del crisol, asegurando un calentamiento adecuado en la parte superior del crisol y reduciendo los efectos de la oxidación a baja temperatura.
Mejora 4: Refinación de procesos de uso del crisol
Antes de su uso, precaliente el crisol en el horno a temperaturas inferiores a 200 ℃ durante 1 a 2 horas para eliminar la humedad.Después del precalentamiento, aumente rápidamente la temperatura a 850-900 ℃, minimizando el tiempo de permanencia entre 300-600 ℃ para reducir la oxidación dentro de este rango de temperatura.Posteriormente bajar la temperatura a la temperatura de trabajo e introducir material líquido de aluminio para su normal funcionamiento.
Debido a los efectos corrosivos de los agentes refinadores en los crisoles, siga los protocolos de uso correctos.La eliminación regular de la escoria es esencial y debe realizarse cuando el crisol está caliente, ya que de lo contrario la limpieza de la escoria resulta difícil.La observación atenta de la conductividad térmica del crisol y la presencia de envejecimiento en las paredes del crisol es crucial en las últimas etapas de uso.Se deben realizar reemplazos oportunos para evitar pérdidas innecesarias de energía y fugas de líquido de aluminio.
3. Resultados de mejora
Es destacable la vida útil prolongada del crisol mejorado, que mantiene la conductividad térmica durante períodos prolongados, sin que se observen grietas en la superficie.Los comentarios de los usuarios indican un rendimiento mejorado, no sólo reduciendo los costos de producción sino también mejorando significativamente la eficiencia de la producción.
4. Conclusión
- Los crisoles isostáticos de grafito de arcilla prensada superan a los crisoles tradicionales en términos de rendimiento.
- La estructura del horno debe coincidir con el tamaño y la estructura del crisol para un rendimiento óptimo.
- El uso adecuado del crisol extiende significativamente su vida útil, controlando efectivamente los costos de producción.
A través de una investigación meticulosa y la optimización de la tecnología del horno de crisol, el rendimiento y la vida útil mejorados contribuyen sustancialmente a una mayor eficiencia de producción y ahorro de costos.
Hora de publicación: 24 de diciembre de 2023