Việc sản xuất nồi nấu bằng than chì đã phát triển đáng kể với sự ra đời của công nghệ ép đẳng tĩnh, đánh dấu đây là kỹ thuật tiên tiến nhất trên toàn cầu.So với các phương pháp ép truyền thống, ép đẳng tĩnh tạo ra nồi nấu kim loại có kết cấu đồng nhất, mật độ cao hơn, hiệu quả sử dụng năng lượng và khả năng chống oxy hóa vượt trội.Việc áp dụng áp suất cao trong quá trình đúc giúp tăng cường đáng kể kết cấu của nồi nấu kim loại, giảm độ xốp và sau đó tăng cường tính dẫn nhiệt và khả năng chống ăn mòn, như minh họa trong Hình 1. Trong môi trường đẳng tĩnh, mỗi bộ phận của nồi nấu kim loại đều chịu áp suất đúc đồng đều, đảm bảo tính nhất quán của vật liệu xuyên suốt.Phương pháp này, như được mô tả trong Hình 2, vượt trội hơn so với quy trình đóng búa truyền thống, dẫn đến sự cải thiện đáng kể về hiệu suất của nồi nấu kim loại.
1. Tuyên bố vấn đề
Một mối lo ngại nảy sinh trong bối cảnh lò nung bằng dây điện trở cách điện bằng hợp kim nhôm sử dụng nồi nấu bằng than chì có khuôn, có tuổi thọ khoảng 45 ngày.Chỉ sau 20 ngày sử dụng, người ta quan sát thấy độ dẫn nhiệt giảm rõ rệt, kèm theo các vết nứt nhỏ trên bề mặt ngoài của nồi nấu kim loại.Trong các giai đoạn sử dụng sau này, độ dẫn nhiệt giảm nghiêm trọng có thể thấy rõ, khiến nồi nấu kim loại gần như không dẫn điện.Ngoài ra, nhiều vết nứt bề mặt phát triển và sự đổi màu xảy ra ở phần trên của nồi nấu kim loại do quá trình oxy hóa.
Khi kiểm tra lò nung, như trong Hình 3, một đế bao gồm các viên gạch chịu lửa xếp chồng lên nhau được sử dụng, với phần tử gia nhiệt ở dưới cùng của dây điện trở nằm cách đế 100 mm.Mặt trên của chén nung được bịt kín bằng chăn sợi amiăng, đặt cách mép ngoài khoảng 50 mm, cho thấy sự mài mòn đáng kể ở mép trong của mặt trên của chén nung.
2. Cải tiến công nghệ mới
Cải tiến 1: Sử dụng nồi nấu than chì bằng đất sét ép đẳng tĩnh (với men chống oxy hóa ở nhiệt độ thấp)
Việc sử dụng nồi nấu kim loại này giúp tăng cường đáng kể ứng dụng của nó trong lò cách nhiệt bằng hợp kim nhôm, đặc biệt là về khả năng chống oxy hóa.Nồi nấu bằng than chì thường bị oxy hóa ở nhiệt độ trên 400oC, trong khi nhiệt độ cách nhiệt của lò nung hợp kim nhôm dao động trong khoảng từ 650 đến 700oC.Nồi nấu kim loại có tráng men chống oxy hóa ở nhiệt độ thấp có thể làm chậm quá trình oxy hóa một cách hiệu quả ở nhiệt độ trên 600oC, đảm bảo độ dẫn nhiệt tuyệt vời kéo dài.Đồng thời, ngăn chặn sự giảm độ bền do quá trình oxy hóa, kéo dài tuổi thọ của nồi nấu kim loại.
Cải tiến 2: Đế lò sử dụng than chì có cùng chất liệu với nồi nấu kim loại
Như mô tả trong Hình 4, việc sử dụng đế than chì có cùng chất liệu với nồi nấu kim loại đảm bảo sự gia nhiệt đồng đều ở đáy nồi nấu kim loại trong quá trình gia nhiệt.Điều này làm giảm sự chênh lệch nhiệt độ do gia nhiệt không đều và giảm xu hướng nứt do gia nhiệt đáy không đồng đều.Đế than chì chuyên dụng cũng đảm bảo hỗ trợ ổn định cho nồi nấu kim loại, thẳng hàng với đáy và giảm thiểu các vết nứt do ứng suất gây ra.
Cải tiến 3: Cải thiện kết cấu cục bộ của lò (Hình 4)
- Cải thiện mép trong của vỏ lò, ngăn chặn hiệu quả sự mài mòn ở mặt trên của nồi nấu kim loại và tăng cường đáng kể khả năng bịt kín lò.
- Đảm bảo dây điện trở ngang bằng với đáy nồi nấu kim loại, đảm bảo đủ nhiệt độ cho đáy nồi.
- Giảm thiểu tác động của lớp đệm bằng sợi bên trên đối với quá trình gia nhiệt nồi nấu kim loại, đảm bảo gia nhiệt đầy đủ ở phần trên cùng của nồi nấu kim loại và giảm tác động của quá trình oxy hóa ở nhiệt độ thấp.
Cải tiến 4: Tinh chỉnh quy trình sử dụng nồi nấu kim loại
Trước khi sử dụng, làm nóng nồi nấu kim loại trong lò ở nhiệt độ dưới 200oC trong 1-2 giờ để loại bỏ độ ẩm.Sau khi làm nóng trước, tăng nhanh nhiệt độ lên 850-900oC, giảm thiểu thời gian dừng trong khoảng 300-600oC để giảm quá trình oxy hóa trong phạm vi nhiệt độ này.Sau đó, hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ làm việc và đưa vật liệu lỏng nhôm vào để hoạt động bình thường.
Do tác động ăn mòn của các chất tinh chế trên nồi nấu kim loại, hãy tuân thủ các quy trình sử dụng chính xác.Việc loại bỏ xỉ thường xuyên là cần thiết và nên được thực hiện khi nồi nấu kim loại còn nóng, vì nếu không thì việc làm sạch xỉ sẽ trở nên khó khăn.Việc quan sát cẩn thận độ dẫn nhiệt của nồi nấu kim loại và sự hiện diện của sự lão hóa trên thành nồi nấu kim loại là rất quan trọng trong các giai đoạn sử dụng sau này.Cần thay thế kịp thời để tránh thất thoát năng lượng không cần thiết và rò rỉ chất lỏng nhôm.
3. Kết quả cải tiến
Đáng chú ý là tuổi thọ kéo dài của nồi nấu kim loại cải tiến, duy trì tính dẫn nhiệt trong thời gian dài mà không quan sát thấy vết nứt bề mặt.Phản hồi của người dùng cho thấy hiệu suất được cải thiện, không chỉ giảm chi phí sản xuất mà còn nâng cao đáng kể hiệu quả sản xuất.
4. Kết luận
- Nồi nấu kim loại bằng đất sét ép đẳng tĩnh có hiệu suất vượt trội so với nồi nấu kim loại truyền thống.
- Cấu trúc lò phải phù hợp với kích thước và cấu trúc của nồi nấu kim loại để có hiệu suất tối ưu.
- Việc sử dụng nồi nấu kim loại đúng cách giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của nồi, kiểm soát chi phí sản xuất một cách hiệu quả.
Thông qua nghiên cứu tỉ mỉ và tối ưu hóa công nghệ lò nung, hiệu suất và tuổi thọ được nâng cao góp phần đáng kể vào việc tăng hiệu quả sản xuất và tiết kiệm chi phí.
Thời gian đăng: 24/12/2023