Výroba grafitových téglikov sa výrazne vyvinula s príchodom technológie izostatického lisovania, čo ju označuje za najpokročilejšiu techniku na svete. V porovnaní s tradičnými metódami utláčania vedie izostatické lisovanie k téglikom s jednotnou textúrou, vyššou hustotou, energetickou účinnosťou a vynikajúcou odolnosťou voči oxidácii. Aplikácia vysokého tlaku počas lisovania výrazne zlepšuje textúru téglika, znižuje pórovitosť a následne zvyšuje tepelnú vodivosť a odolnosť proti korózii, ako je znázornené na obrázku 1. V izostatickom prostredí je každá časť téglika vystavená rovnomernému lisovaciemu tlaku, čím sa zabezpečuje konzistencia materiálu v celom rozsahu. Táto metóda, ako je znázornené na obrázku 2, prekonáva tradičný proces utláčania, čo vedie k podstatnému zlepšeniu výkonu téglika.
1. Vyhlásenie problému
V súvislosti s téglikovou pecou s odporovým drôtom z hliníkovej zliatiny, ktorá používa tégliky s natláčaným grafitom a má životnosť približne 45 dní, vzniká problém. Už po 20 dňoch používania sa pozoruje znateľný pokles tepelnej vodivosti, sprevádzaný mikrotrhlinami na vonkajšom povrchu téglika. V neskorších fázach používania je zrejmý výrazný pokles tepelnej vodivosti, čím sa téglik stáva takmer nevodivým. Okrem toho sa vytvárajú viaceré povrchové trhliny a na vrchu téglika dochádza k zmene farby v dôsledku oxidácie.
Pri kontrole téglikovej pece, ako je znázornené na obrázku 3, sa používa základňa zložená z naukladaných žiaruvzdorných tehál, pričom najspodnejší vykurovací prvok odporového drôtu je umiestnený 100 mm nad základňou. Vrch téglika je utesnený pomocou azbestových vlákien, umiestnených približne 50 mm od vonkajšieho okraja, čo odhaľuje značné oder na vnútornom okraji vrchu téglika.
2. Nové technologické vylepšenia
Vylepšenie 1: Použitie izostatického lisovaného hlineného grafitového téglika (s glazúrou odolnou voči oxidácii pri nízkych teplotách)
Použitie tohto téglika výrazne zlepšuje jeho uplatnenie v peciach na izoláciu z hliníkových zliatin, najmä z hľadiska odolnosti proti oxidácii. Grafitové tégliky sa typicky oxidujú pri teplotách nad 400 ℃, zatiaľ čo teplota izolácie pecí z hliníkových zliatin sa pohybuje medzi 650 a 700 ℃. Tégliky s nízkoteplotnou glazúrou odolnou voči oxidácii dokážu účinne spomaliť proces oxidácie pri teplotách nad 600 ℃, čím zabezpečujú dlhodobo vynikajúcu tepelnú vodivosť. Súčasne zabraňujú zníženiu pevnosti v dôsledku oxidácie, čím predlžujú životnosť téglika.
Vylepšenie 2: Základňa pece s použitím grafitu z rovnakého materiálu ako téglik
Ako je znázornené na obrázku 4, použitie grafitovej základne z rovnakého materiálu ako téglik zaisťuje rovnomerné ohrev dna téglika počas procesu ohrevu. To zmierňuje teplotné gradienty spôsobené nerovnomerným ohrevom a znižuje tendenciu k prasklinám vyplývajúcim z nerovnomerného ohrevu dna. Špeciálna grafitová základňa tiež zaručuje stabilnú oporu téglika, zarovnanie s jeho dnom a minimalizáciu lomov spôsobených napätím.
Vylepšenie 3: Lokálne štrukturálne vylepšenia pece (obrázok 4)
- Vylepšený vnútorný okraj krytu pece, ktorý účinne zabraňuje opotrebovaniu vrchnej časti téglika a výrazne zlepšuje tesnenie pece.
- Zabezpečenie, aby bol odporový drôt v úrovni dna téglika, čím sa zabezpečí dostatočné ohrev dna.
- Minimalizácia vplyvu vrchných vláknitých tesnení na ohrev téglika, zabezpečenie dostatočného ohrevu na vrchu téglika a zníženie účinkov oxidácie pri nízkych teplotách.
Zlepšenie 4: Procesy používania rafinačného téglika
Pred použitím predhrejte téglik v peci pri teplotách pod 200 ℃ počas 1 – 2 hodín, aby sa odstránila vlhkosť. Po predhriatí rýchlo zvýšte teplotu na 850 – 900 ℃, pričom minimalizujte čas zotrvania medzi 300 – 600 ℃, aby sa znížila oxidácia v tomto teplotnom rozsahu. Následne znížte teplotu na pracovnú teplotu a pridajte tekutý hliníkový materiál pre normálnu prevádzku.
Vzhľadom na korozívne účinky rafinačných činidiel na tégliky dodržiavajte správne protokoly používania. Pravidelné odstraňovanie trosky je nevyhnutné a malo by sa vykonávať, keď je téglik horúci, pretože inak je čistenie trosky náročné. V neskorších fázach používania je kľúčové pozorné sledovanie tepelnej vodivosti téglika a prítomnosti starnutia na stenách téglika. Aby sa predišlo zbytočným stratám energie a úniku hliníkovej kvapaliny, mali by sa vykonávať včasné výmeny.
3. Výsledky zlepšenia
Za zmienku stojí predĺžená životnosť vylepšeného téglika, ktorý si zachováva tepelnú vodivosť po dlhšiu dobu bez pozorovania povrchových praskaní. Spätná väzba od používateľov naznačuje zlepšený výkon, ktorý nielen znižuje výrobné náklady, ale aj výrazne zvyšuje efektivitu výroby.
4. Záver
- Izostaticky lisované hlinografitové tégliky prekonávajú tradičné tégliky z hľadiska výkonu.
- Pre optimálny výkon by mala konštrukcia pece zodpovedať veľkosti a štruktúre téglika.
- Správne používanie téglika výrazne predlžuje jeho životnosť a efektívne kontroluje výrobné náklady.
Vďaka dôkladnému výskumu a optimalizácii technológie téglikových pecí prispieva zvýšený výkon a životnosť podstatne k zvýšeniu efektívnosti výroby a úspore nákladov.
Čas uverejnenia: 24. decembra 2023