Método de preparación de crisol de carburo de silicio y grafito de alta resistencia para la fundición de metales

El método de preparación de alta resistenciacrisol de carburo de silicio y grafitopara la fundición de metales incluye los siguientes pasos: 1) preparación de la materia prima; 2) mezcla primaria; 3) secado del material; 4) trituración y cribado; 5) preparación secundaria del material; 6) mezcla secundaria; 7) prensado y moldeo; 8) corte y recorte; 9) secado; 10) esmaltado; 11) cocción primaria; 12) impregnación; 13) cocción secundaria; 14) recubrimiento; 15) producto terminado. El crisol producido utilizando esta nueva fórmula y proceso de producción tiene una fuerte resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión. La vida útil promedio del crisol alcanza los 7-8 meses, con una estructura interna uniforme y sin defectos, alta resistencia, paredes delgadas y buena conductividad térmica. Además, la capa de esmaltado y el recubrimiento en la superficie, junto con múltiples procesos de secado y cocción, mejoran significativamente la resistencia a la corrosión del producto y reducen el consumo de energía en aproximadamente un 30%, con un alto grado de vitrificación.

Este método involucra el campo de la fundición metalúrgica no ferrosa, especialmente el método de preparación de crisol de carburo de silicio y grafito de alta resistencia para la fundición de metales.

[Tecnología de fondo] Los crisoles especiales de carburo de silicio y grafito se utilizan principalmente en procesos de fundición y forja de metales no ferrosos, así como en la recuperación y refinación de metales preciosos y en la producción de productos resistentes a la corrosión y a altas temperaturas necesarios para la fabricación de plásticos, cerámicas, vidrio, cemento, caucho y productos farmacéuticos, así como contenedores resistentes a la corrosión necesarios en la industria petroquímica.

Las formulaciones y los procesos de producción existentes de crisoles especiales de carburo de silicio y grafito permiten obtener productos con una vida útil promedio de 55 días, una duración demasiado corta. Los costos de uso y producción siguen aumentando, y la cantidad de residuos generados también es elevada. Por lo tanto, la investigación de un nuevo tipo de crisol especial de carburo de silicio y grafito y su proceso de producción es un problema urgente, ya que estos crisoles tienen importantes aplicaciones en diversos campos químicos industriales.

Para abordar los problemas mencionados, se proporciona un método para preparar crisoles de carburo de silicio y grafito de alta resistencia para la fundición de metales. Los productos preparados mediante este método son resistentes a altas temperaturas y a la corrosión, tienen una larga vida útil y logran ahorro de energía, reducción de emisiones, protección ambiental y una alta tasa de reciclaje de residuos durante la producción, maximizando así la circulación y el aprovechamiento de los recursos.

El método de preparación de crisoles de carburo de silicio y grafito de alta resistencia para la fundición de metales incluye los siguientes pasos:

1. Preparación de la materia prima: El carburo de silicio, el grafito, la arcilla y el silicio metálico se colocan en sus respectivas tolvas de ingredientes mediante una grúa, y un programa PLC controla automáticamente la descarga y el pesaje de cada material según la proporción requerida. Válvulas neumáticas controlan la descarga y se instalan al menos dos sensores de pesaje en la base de cada tolva de ingredientes. Tras el pesaje, los materiales se colocan en una mezcladora mediante un carro móvil automático. La adición inicial de carburo de silicio es del 50 % de su cantidad total.
2. Mezcla secundaria: Tras mezclar las materias primas en la mezcladora, se descargan en una tolva intermedia, donde un elevador de cangilones eleva los materiales a la tolva de mezcla para la mezcla secundaria. Un dispositivo de desferrización se encuentra en el puerto de descarga del elevador de cangilones, y un dispositivo de adición de agua se encuentra sobre la tolva de mezcla para añadir agua mientras se agita. El caudal de adición de agua es de 10 L/min.
3. Secado del material: El material húmedo, tras la mezcla, se seca en un equipo de secado a una temperatura de 120-150 °C para eliminar la humedad. Tras el secado completo, el material se retira para su enfriamiento natural.
4. Trituración y cribado: El material aglomerado y seco ingresa a una trituradora y cribado para su pretrituración, luego a una trituradora de contraataque para su posterior trituración y, simultáneamente, pasa por una criba de malla 60. Las partículas mayores de 0,25 mm se reciclan para su posterior pretrituración, trituración y cribado, mientras que las menores de 0,25 mm se envían a una tolva.
5. Preparación secundaria del material: Los materiales en la tolva de descarga se transportan de vuelta a la dosificadora para su preparación secundaria. El 50 % restante de carburo de silicio se añade durante la preparación secundaria. Tras la preparación secundaria, los materiales se envían a la mezcladora para su remezcla.
6. Mezcla secundaria: Durante el proceso de mezcla secundaria, se añade una solución especial con viscosidad a la tolva de mezcla mediante un dispositivo de adición de solución con gravedad específica. La solución especial se pesa con una balanza y se añade a la tolva de mezcla.
7. Prensado y moldeo: Tras la mezcla secundaria, los materiales se envían a la tolva de una prensa isostática. Tras la carga, compactación, aspiración y limpieza en el molde, los materiales se prensan en la prensa isostática.
8. Corte y recorte: Esto incluye el corte de la altura y el recorte de las rebabas del crisol. El corte se realiza mediante una máquina cortadora para cortar el crisol a la altura requerida, y las rebabas se recortan después del corte.
9. Secado: El crisol, tras ser cortado y recortado en el paso (8), se envía a un horno de secado para su secado, a una temperatura de 120-150 °C. Tras el secado, se mantiene caliente durante 1-2 horas. El horno de secado está equipado con un sistema de ajuste de conductos de aire, compuesto por varias placas de aluminio ajustables. Estas placas están dispuestas en los dos lados interiores del horno, con un conducto de aire entre cada dos placas. La separación entre cada dos placas se ajusta para regular el conducto de aire.
10. Esmaltado: El esmaltado se elabora mezclando materiales con agua, como bentonita, arcilla refractaria, polvo de vidrio, polvo de feldespato y carboximetilcelulosa sódica. El esmaltado se aplica manualmente con una brocha durante el esmaltado.
11. Cocción primaria: El crisol con el esmalte aplicado se cuece una vez en un horno durante 28-30 horas. Para mejorar la eficiencia de la cocción, se instala en la base del horno un lecho laberíntico con efecto sellador y bloqueo de aire. El lecho del horno tiene una capa inferior de algodón sellador, y sobre este, una capa de ladrillo aislante, formando un lecho laberíntico.
12. Impregnación: El crisol cocido se coloca en un tanque de impregnación para su impregnación al vacío y a presión. La solución de impregnación se transporta al tanque a través de una tubería sellada, y el tiempo de impregnación es de 45 a 60 minutos.
13. Cocción secundaria: El crisol impregnado se coloca en un horno para realizar una cocción secundaria durante 2 horas.
14. Recubrimiento: El crisol después de la cocción secundaria se recubre con una pintura de resina acrílica a base de agua en la superficie.
15. Producto terminado: Una vez finalizado el recubrimiento, se seca la superficie y, después del secado, se empaqueta y almacena el crisol.