Метод приготовления высокопрочныхграфитовый тигель из карбида кремниядля плавки металла включает в себя следующие этапы: 1) подготовка сырья; 2) первичное смешивание; 3) сушка материала; 4) дробление и просеивание; 5) подготовка вторичного материала; 6) вторичное смешивание; 7) прессование и формование; 8) резка и обрезка; 9) сушка; 10) глазурование; 11) первичный обжиг; 12) пропитка; 13) вторичный обжиг; 14) нанесение покрытия; 15) готовое изделие. Тигель, изготовленный с использованием этой новой формулы и производственного процесса, обладает высокой термостойкостью и коррозионной стойкостью. Средний срок службы тигля достигает 7-8 месяцев, с однородной и бездефектной внутренней структурой, высокой прочностью, тонкими стенками и хорошей теплопроводностью. Кроме того, слой глазури и покрытие на поверхности, наряду с многократными процессами сушки и обжига, значительно повышают коррозионную стойкость изделия и снижают энергопотребление примерно на 30%, при высокой степени остекловывания.
Данный метод охватывает область литья цветной металлургии, в частности метод изготовления высокопрочных графито-карбидкремниевых тиглей для плавки металлов.
[Предыстория технологии] Специальные графито-карбидкремниевые тигли в основном используются в процессах литья и ковки цветных металлов, а также при восстановлении и очистке драгоценных металлов и производстве высокотемпературных и коррозионно-стойких изделий, необходимых для производства пластмасс, керамики, стекла, цемента, резины и фармацевтической промышленности, а также коррозионно-стойких контейнеров, необходимых в нефтехимической промышленности.
Существующие рецептуры и технологии производства специальных графитовых карбидкремниевых тиглей позволяют получать изделия со средним сроком службы 55 дней, что слишком мало. Стоимость их использования и производства продолжает расти, а количество образующихся отходов также велико. Поэтому исследование нового типа специальных графитовых карбидкремниевых тиглей и технологии их производства является актуальной задачей, поскольку эти тигли находят широкое применение в различных областях химической промышленности.
[0004]Для решения вышеуказанных задач предложен способ изготовления высокопрочных графито-карбидкремниевых тиглей для плавки металлов. Изделия, изготовленные этим способом, устойчивы к высоким температурам и коррозии, имеют длительный срок службы, обеспечивают экономию энергии, снижение выбросов, защиту окружающей среды и высокую степень переработки отходов в процессе производства, что обеспечивает максимальную циркуляцию и использование ресурсов.
Способ изготовления высокопрочных графито-карбидкремниевых тиглей для плавки металлов включает следующие этапы:
- Подготовка сырья: карбид кремния, графит, глина и металлический кремний загружаются в соответствующие бункеры для ингредиентов с помощью крана, а ПЛК-программа автоматически управляет выгрузкой и взвешиванием каждого материала в соответствии с требуемым соотношением. Выгрузка регулируется пневматическими клапанами, а на дне каждого бункера для ингредиентов установлено не менее двух датчиков веса. После взвешивания материалы загружаются в смеситель с помощью автоматической передвижной тележки. Начальная дозировка карбида кремния составляет 50% от общего количества.
- Вторичное смешивание: После смешивания в смесительной машине сырье выгружается в буферный бункер, а материалы из буферного бункера поднимаются в смесительный бункер ковшовым элеватором для вторичного смешивания. На разгрузочном отверстии ковшового элеватора установлено устройство для удаления железа, а над смесительным бункером – устройство для добавления воды во время перемешивания. Скорость добавления воды составляет 10 л/мин.
- Сушка материала: Влажный материал после смешивания сушат в сушильном оборудовании при температуре 120-150°С для удаления влаги. После полного высыхания материал выносят на естественное охлаждение.
- Дробление и просеивание: высушенный комковатый материал поступает в дробильно-сортировочное оборудование для предварительного дробления, затем в дробилку обратного действия для дальнейшего дробления и одновременно проходит через грохот с ячейками 60. Частицы размером более 0,25 мм возвращаются на переработку для дальнейшего предварительного дробления, дробления и просеивания, а частицы размером менее 0,25 мм направляются в бункер.
- Вторичная подготовка материалов: Материалы из разгрузочного бункера возвращаются в дозатор для вторичной подготовки. Оставшиеся 50% карбида кремния добавляются во время вторичной подготовки. После вторичной подготовки материалы направляются в смесительную машину для повторного смешивания.
- Вторичное смешивание: В процессе вторичного смешивания специальный раствор с заданной вязкостью подается в смесительную воронку через специальное устройство для добавления раствора с заданной плотностью. Раствор взвешивается весовым ковшом и добавляется в смесительную воронку.
- Прессование и формование: материалы после вторичного смешивания подаются в бункер изостатического пресса. После загрузки, уплотнения, вакуумирования и очистки в форме материалы прессуются в изостатическом прессе.
- Резка и обрезка: включает в себя обрезку тигля по высоте и снятие заусенцев. Резка выполняется отрезным станком, который обрезает тигель до необходимой высоты, а заусенцы после резки обрезаются.
- Сушка: После резки и зачистки на этапе (8) тигель отправляется в сушильную печь для сушки при температуре 120–150 °C. После сушки его поддерживают в тепле в течение 1–2 часов. Сушильная печь оснащена системой регулировки воздуховодов, состоящей из нескольких регулируемых алюминиевых пластин. Эти регулируемые алюминиевые пластины расположены по двум внутренним сторонам сушильной печи, при этом между каждыми двумя алюминиевыми пластинами имеется воздуховод. Зазор между каждыми двумя алюминиевыми пластинами регулируется для регулировки воздуховода.
- Глазурь: Глазурь изготавливается путём смешивания глазурьевых материалов, включая бентонит, огнеупорную глину, стеклянный порошок, порошок полевого шпата и натрийкарбоксиметилцеллюлозу, с водой. Глазурь наносится вручную кистью во время глазуровки.
- Первичный обжиг: тигель с нанесенной глазурью обжигается в печи один раз в течение 28–30 часов. Для повышения эффективности обжига на дне печи устанавливается лабиринтный под, обеспечивающий герметичность и препятствующий проникновению воздуха. Под уложенным снизу слоем хлопчатобумажной ткани, поверх которого расположен слой изоляционного кирпича, образуется лабиринтный под.
- Пропитка: Обожжённый тигель помещают в пропиточную ванну для вакуумной и напорной пропитки. Пропиточный раствор поступает в ванну по герметичному трубопроводу, время пропитки составляет 45–60 минут.
- Вторичный обжиг: Пропитанный тигель помещают в печь для вторичного обжига на 2 часа.
- Покрытие: После вторичного обжига поверхность тигля покрывается акриловой смоляной краской на водной основе.
- Готовое изделие: После нанесения покрытия поверхность сушат, после сушки тигель упаковывают и отправляют на хранение.
Время публикации: 20 марта 2024 г.