Technologia produkcji tygli grafitowych do wytopu miedzi przechodzi rewolucję. Proces ten wykorzystuje najnowocześniejszą na świecie metodę prasowania izostatycznego na zimno i jest formowany pod wysokim ciśnieniem 600 MPa, co zapewnia jednorodną i pozbawioną wad strukturę wewnętrzną tygla oraz jego wyjątkowo wysoką wytrzymałość. Ta innowacja nie tylko poprawia wydajność tygla, ale także stanowi przełom w oszczędzaniu energii i ochronie środowiska.
Zalety prasowania izostatycznego na zimno
Struktura wewnętrzna jest jednolita i pozbawiona wad
W procesie formowania wysokociśnieniowego struktura wewnętrzna tygla miedziowo-grafitowego jest wyjątkowo jednorodna i pozbawiona jakichkolwiek defektów. Stanowi to wyraźny kontrast w porównaniu z tradycyjnymi metodami cięcia. Ze względu na niższe ciśnienie, tradycyjne metody nieuchronnie prowadzą do wewnętrznych defektów strukturalnych, które wpływają na jego wytrzymałość i przewodność cieplną.
Wysoka wytrzymałość, cienkie ścianki tygla
Metoda prasowania izostatycznego na zimno znacząco zwiększa wytrzymałość tygla pod wysokim ciśnieniem. Większa wytrzymałość pozwala na zmniejszenie grubości ścianek tygla, co zwiększa przewodność cieplną i zmniejsza zużycie energii. W porównaniu z tradycyjnymi tyglami, ten nowy typ tygla jest bardziej odpowiedni do wydajnej produkcji i spełnia wymagania dotyczące oszczędności energii.
Doskonała przewodność cieplna i niskie zużycie energii
Wysoka wytrzymałość i cienkościenna struktura tygli z płynną miedzią i grafitem przekładają się na znacznie lepszą przewodność cieplną w porównaniu z tyglami konwencjonalnymi. Poprawa przewodności cieplnej oznacza, że ciepło może być przekazywane bardziej równomiernie i szybciej podczas procesu wytopu stopów aluminium, cynku itp., co zmniejsza zużycie energii i poprawia wydajność produkcji.
Porównanie z tradycyjnymi metodami produkcji
Ograniczenia metod cięcia
Większość produkowanych w kraju tygli grafitowych jest wytwarzana metodą cięcia, a następnie spiekania. Metoda ta prowadzi do nierównych, wadliwych i mało wytrzymałych struktur wewnętrznych ze względu na niższe ciśnienie. Ponadto, tygle grafitowe charakteryzują się niską przewodnością cieplną i wysokim zużyciem energii, co utrudnia spełnienie wymagań współczesnego przemysłu w zakresie wysokiej wydajności i oszczędności energii.
Wady imitatorów
Niektórzy producenci naśladują metodę prasowania izostatycznego na zimno w produkcji tygli, ale z powodu niewystarczającego ciśnienia produkcyjnego większość z nich produkuje tygle z węglika krzemu. Tygle te mają grubsze ścianki, słabą przewodność cieplną i wysokie zużycie energii, co znacznie odbiega od rzeczywistych tygli z płynnej miedzi i grafitu, produkowanych metodą prasowania izostatycznego na zimno.
Zasady techniczne i zastosowania
W procesie wytopu stopów aluminium i cynku, odporność na utlenianie i przewodność cieplna tygla odgrywają kluczową rolę. Tygle wytwarzane metodą prasowania izostatycznego na zimno kładą szczególny nacisk na odporność na utlenianie, unikając jednocześnie negatywnego wpływu topników zawierających fluorki. Tygle te zachowują doskonałą wydajność w wysokich temperaturach, nie zanieczyszczając metalu, co znacznie poprawia ich trwałość.
Zastosowanie w wytopie stopów aluminium
Tygiel grafitowy odgrywa kluczową rolę w topieniu stopów aluminium, zwłaszcza w produkcji odlewów ciśnieniowych i odlewów. Temperatura topnienia stopu aluminium wynosi od 700°C do 750°C, co jest również zakresem temperatur, w którym grafit łatwo ulega utlenianiu. Dlatego w tyglach grafitowych wytwarzanych metodą prasowania izostatycznego na zimno szczególny nacisk kładzie się na odporność na utlenianie, aby zapewnić doskonałą wydajność w wysokich temperaturach.
Zaprojektowane do różnych metod topienia
Tygiel grafitowy nadaje się do różnych metod wytopu, w tym do wytopu w jednym piecu oraz wytopu połączonego z utrwalaniem cieplnym. W przypadku odlewów ze stopów aluminium konstrukcja tygla musi spełniać wymagania zapobiegające absorpcji H₂ i mieszaniu się tlenków, dlatego stosuje się tygiel standardowy lub tygiel misowy o dużej wlotowej szyjce. W scentralizowanych piecach do wytopu, do recyklingu odpadów hutniczych zazwyczaj stosuje się piece z przechylnym tyglem.
Porównanie cech wydajnościowych
Wysoka gęstość i przewodność cieplna
Gęstość tygli grafitowych wytwarzanych metodą prasowania izostatycznego na zimno wynosi od 2,2 do 2,3, co jest najwyższą gęstością wśród tygli na świecie. Ta wysoka gęstość zapewnia tyglom optymalną przewodność cieplną, znacznie lepszą niż w przypadku tygli innych marek.
Odporność na szkliwo i korozję
Powierzchnia tygla z płynnym aluminium i grafitu pokryta jest czterema warstwami specjalnej glazury, która w połączeniu z gęstym materiałem formierskim znacznie poprawia odporność na korozję tygla i wydłuża jego żywotność. W przeciwieństwie do tygli produkowanych w kraju, tygle posiadają jedynie warstwę cementu zbrojonego na powierzchni, która łatwo ulega uszkodzeniu i powoduje przedwczesne utlenianie tygla.
Skład i przewodność cieplna
Tygiel z grafitu miedzianego wykorzystuje grafit naturalny, który charakteryzuje się doskonałą przewodnością cieplną. Natomiast tygle grafitowe produkowane w kraju wykorzystują grafit syntetyczny, zmniejszając jego zawartość w celu obniżenia kosztów i dodając dużą ilość gliny do formowania, co znacznie zmniejsza przewodność cieplną.
Opakowania i obszary zastosowań
Uszczelka
Roztopiony tygiel z grafitem miedziowym jest zwykle pakowany i owijany liną słomianą, co jest prostą i praktyczną metodą.
Rozszerzenie obszarów zastosowań
Wraz z ciągłym postępem technologicznym, obszary zastosowań tygli grafitowych stale się rozszerzają. Szczególnie w produkcji odlewów ciśnieniowych i odlewów ze stopów aluminium, tygle grafitowe stopniowo zastępują tradycyjne tygle żeliwne, aby sprostać wymaganiom produkcyjnym wysokiej jakości części samochodowych.
Podsumowując
Zastosowanie metody prasowania izostatycznego na zimno wyniosło wydajność i efektywność wytopu miedzi i grafitu w tyglach na nowy poziom. Niezależnie od tego, czy chodzi o jednorodność, wytrzymałość, czy przewodność cieplną struktury wewnętrznej, jest ona znacznie lepsza niż w przypadku tradycyjnych metod produkcji. Dzięki powszechnemu stosowaniu tej zaawansowanej technologii, popyt rynkowy na tygle grafitowe będzie nadal rósł, napędzając całą branżę w kierunku bardziej wydajnej i przyjaznej dla środowiska przyszłości.
Czas publikacji: 05-06-2024