Technologia wytwarzania tygli grafitowych do wytapiania miedzi przechodzi rewolucję. W procesie tym wykorzystuje się najbardziej zaawansowaną na świecie metodę prasowania izostatycznego na zimno i formuje się pod wysokim ciśnieniem 600 MPa, aby zapewnić jednolitą i pozbawioną wad wewnętrzną strukturę tygla oraz wyjątkowo wysoką wytrzymałość. Ta innowacja nie tylko poprawia wydajność tygla, ale także stanowi znaczący przełom w oszczędzaniu energii i ochronie środowiska.
Zalety prasowania izostatycznego na zimno
Struktura wewnętrzna jest jednolita i pozbawiona wad
W wyniku formowania pod wysokim ciśnieniem wewnętrzna struktura tygla miedziano-grafitowego jest wyjątkowo jednolita, bez żadnych wad. Stanowi to wyraźny kontrast w stosunku do tradycyjnych metod cięcia. Tradycyjne metody ze względu na niższe ciśnienie nieuchronnie prowadzą do wewnętrznych wad konstrukcyjnych, które wpływają na jego wytrzymałość i przewodność cieplną.
Wysoka wytrzymałość, cienka ścianka tygla
Metoda prasowania izostatycznego na zimno znacznie poprawia wytrzymałość tygla pod wysokim ciśnieniem. Większa wytrzymałość pozwala na cieńsze ścianki tygla, zwiększając w ten sposób przewodność cieplną i zmniejszając zużycie energii. W porównaniu z tradycyjnymi tyglami, ten nowy typ tygla jest bardziej odpowiedni do spełnienia wymagań związanych z wydajną produkcją i oszczędnością energii.
Doskonała przewodność cieplna i niskie zużycie energii
Wysoka wytrzymałość i cienkościenna struktura tygli ze stopionej miedzi grafitowej powodują znacznie lepszą przewodność cieplną w porównaniu do tygli konwencjonalnych. Poprawa przewodności cieplnej oznacza, że ciepło może być przekazywane bardziej równomiernie i szybciej podczas procesu wytapiania stopów aluminium, stopów cynku itp., zmniejszając w ten sposób zużycie energii i poprawiając wydajność produkcji.
Porównanie z tradycyjnymi metodami produkcji
Ograniczenia metod cięcia
Większość tygli grafitowych produkowanych w kraju wytwarzana jest poprzez cięcie, a następnie spiekanie. Metoda ta powoduje nierówne, wadliwe i niskiej wytrzymałości struktury wewnętrzne z powodu niższego ciśnienia. Ponadto ma słabą przewodność cieplną i duże zużycie energii, co utrudnia spełnienie wymagań współczesnego przemysłu w zakresie wysokiej wydajności i oszczędności energii.
Wady naśladowców
Niektórzy producenci do produkcji tygli naśladują metodę prasowania izostatycznego na zimno, ale ze względu na niewystarczające ciśnienie produkcyjne większość z nich produkuje tygle z węglika krzemu. Tygle te mają grubsze ścianki, słabą przewodność cieplną i duże zużycie energii, co znacznie różni się od prawdziwych tygli grafitowych ze stopionej miedzi wytwarzanych przez prasowanie izostatyczne na zimno.
Zasady techniczne i zastosowania
W procesie wytapiania stopów aluminium i cynku kluczowymi czynnikami są odporność na utlenianie i przewodność cieplna tygla. W tyglach wytwarzanych metodą prasowania izostatycznego na zimno kładzie się szczególny nacisk na odporność na utlenianie, unikając jednocześnie niekorzystnego wpływu topników zawierających fluor. Tygle te zachowują doskonałą wydajność w wysokich temperaturach, nie zanieczyszczając metalu, znacznie poprawiając trwałość.
Zastosowanie w wytopie stopów aluminium
Tygiel grafitowy odgrywa istotną rolę w topieniu stopów aluminium, zwłaszcza w produkcji odlewów ciśnieniowych i odlewów. Temperatura topnienia stopu aluminium wynosi od 700°C do 750°C i jest to również zakres temperatur, w którym grafit łatwo ulega utlenieniu. Dlatego tygle grafitowe produkowane metodą prasowania izostatycznego na zimno kładą szczególny nacisk na odporność na utlenianie, aby zapewnić doskonałą wydajność w wysokich temperaturach.
Zaprojektowane do różnych metod topienia
Tygiel grafitowy nadaje się do różnych metod wytapiania, w tym do wytapiania i wytapiania w jednym piecu w połączeniu z utrwalaniem cieplnym. W przypadku odlewów ze stopów aluminium konstrukcja tygla musi spełniać wymagania dotyczące zapobiegania absorpcji H2 i mieszania tlenków, dlatego stosuje się tygiel standardowy lub tygiel w kształcie misy z dużą szyjką. W scentralizowanych piecach do wytapiania do recyklingu odpadów hutniczych zwykle stosuje się przechylne piece tyglowe.
Porównanie cech wydajnościowych
Wysoka gęstość i przewodność cieplna
Gęstość tygli grafitowych wytwarzanych metodą prasowania izostatycznego na zimno wynosi od 2,2 do 2,3 i jest to najwyższa gęstość wśród tygli na świecie. Ta wysoka gęstość zapewnia tyglowi optymalną przewodność cieplną, znacznie lepszą niż tygle innych marek.
Odporność na glazurę i korozję
Powierzchnia tygla grafitowego ze stopionego aluminium pokryta jest czterema warstwami specjalnej powłoki szkliwa, co w połączeniu z gęstym materiałem formierskim znacznie poprawia odporność tygla na korozję i wydłuża jego żywotność. Natomiast tygle domowe mają na powierzchni jedynie warstwę wzmocnionego cementu, która łatwo ulega uszkodzeniu i powoduje przedwczesne utlenianie tygla.
Skład i przewodność cieplna
Tygiel ze stopionej miedzi grafitowej wykorzystuje grafit naturalny, który ma doskonałą przewodność cieplną. Natomiast domowe tygle grafitowe wykorzystują grafit syntetyczny, zmniejszają zawartość grafitu w celu zmniejszenia kosztów i dodają dużą ilość gliny do formowania, dzięki czemu przewodność cieplna jest znacznie zmniejszona.
Opakowania i obszary zastosowań
Uszczelka
Tygiel ze stopionej miedzi grafitowej jest zwykle wiązany i pakowany liną ze słomy, co jest metodą prostą i praktyczną.
Rozszerzenie pól zastosowań
Wraz z ciągłym rozwojem technologii obszary zastosowań tygli grafitowych stale się poszerzają. Zwłaszcza w produkcji odlewów ciśnieniowych i odlewów ze stopów aluminium tygle grafitowe stopniowo zastępują tradycyjne garnki żeliwne, aby sprostać wymaganiom produkcyjnym wysokiej jakości części samochodowych.
podsumowując
Zastosowanie metody prasowania izostatycznego na zimno wyniosło wydajność i efektywność wytapiania tygla miedziano-grafitowego na nowy poziom. Niezależnie od tego, czy chodzi o jednorodność, wytrzymałość czy przewodność cieplną struktury wewnętrznej, jest ona znacznie lepsza od tradycyjnych metod produkcji. Wraz z powszechnym zastosowaniem tej zaawansowanej technologii zapotrzebowanie rynku na tygle grafitowe będzie nadal rosło, kierując całą branżę w stronę bardziej wydajnej i przyjaznej dla środowiska przyszłości.
Czas publikacji: 05 czerwca 2024 r