दीर्घकाळ कार्यक्षमतेसाठी आणि खर्च कार्यक्षमतेसाठी ग्रेफाइट क्रूसिबल फर्नेस तंत्रज्ञान ऑप्टिमाइझ करणे

आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग तंत्रज्ञानाच्या आगमनाने ग्रेफाइट क्रूसिबल उत्पादन लक्षणीयरीत्या विकसित झाले आहे, ते जागतिक स्तरावर सर्वात प्रगत तंत्र म्हणून चिन्हांकित केले आहे. पारंपारिक रॅमिंग पद्धतींच्या तुलनेत, आयसोस्टॅटिक प्रेसिंगचा परिणाम एकसमान पोत, उच्च घनता, ऊर्जा कार्यक्षमता आणि ऑक्सिडेशनसाठी उत्कृष्ट प्रतिकार असलेल्या क्रूसिबलमध्ये होतो. मोल्डिंग दरम्यान उच्च दाबाचा वापर केल्याने क्रुसिबलचा पोत लक्षणीयरीत्या वाढतो, सच्छिद्रता कमी होते आणि नंतर थर्मल चालकता आणि गंज प्रतिरोधकता वाढते, जसे आकृती 1 मध्ये स्पष्ट केले आहे. समस्थानिक वातावरणात, क्रूसिबलचा प्रत्येक भाग एकसमान मोल्डिंग दाब अनुभवतो, संपूर्ण सामग्रीची सुसंगतता सुनिश्चित करते. ही पद्धत, आकृती 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, पारंपारिक रॅमिंग प्रक्रियेला मागे टाकते, ज्यामुळे क्रूसिबल कामगिरीमध्ये लक्षणीय सुधारणा होते.

1. समस्या विधान

अंदाजे 45 दिवसांच्या आयुष्यासह, रॅम्ड ग्रेफाइट क्रूसिबल वापरून ॲल्युमिनियम मिश्र धातु इन्सुलेशन प्रतिरोधक वायर क्रूसिबल भट्टीच्या संदर्भात एक चिंता उद्भवते. केवळ 20 दिवसांच्या वापरानंतर, क्रूसिबलच्या बाह्य पृष्ठभागावर सूक्ष्म क्रॅकसह थर्मल चालकतेमध्ये लक्षणीय घट दिसून येते. वापराच्या नंतरच्या टप्प्यात, औष्णिक चालकता मध्ये तीव्र घट दिसून येते, ज्यामुळे क्रुसिबल जवळजवळ गैर-वाहक बनते. याव्यतिरिक्त, पृष्ठभागावर अनेक भेगा विकसित होतात आणि ऑक्सिडेशनमुळे क्रूसिबलच्या शीर्षस्थानी विकृतीकरण होते.

क्रुसिबल फर्नेसची तपासणी केल्यावर, आकृती 3 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, स्टॅक केलेल्या रीफ्रॅक्टरी विटांनी बनलेला आधार वापरला जातो, ज्यामध्ये प्रतिरोधक वायरचा सर्वात खालचा हीटिंग घटक पायाच्या 100 मिमी वर स्थित असतो. क्रूसिबलचा वरचा भाग एस्बेस्टॉस फायबर ब्लँकेट वापरून सीलबंद केला जातो, बाहेरील काठावरुन सुमारे 50 मि.मी.वर स्थित असतो, ज्यामुळे क्रूसिबलच्या वरच्या आतील काठावर लक्षणीय ओरखडा दिसून येतो.

2. नवीन तांत्रिक सुधारणा

सुधारणा 1: आयसोस्टॅटिक प्रेस्ड क्ले ग्रेफाइट क्रूसिबलचा अवलंब (कमी-तापमान ऑक्सिडेशन प्रतिरोधक ग्लेझसह)

या क्रुसिबलच्या वापरामुळे ॲल्युमिनियम मिश्र धातुच्या इन्सुलेशन भट्टींमध्ये, विशेषतः ऑक्सिडेशन प्रतिरोधकतेच्या बाबतीत त्याचा वापर लक्षणीयरीत्या वाढतो. ग्रेफाइट क्रुसिबल सामान्यत: 400 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात ऑक्सिडाइझ करतात, तर ॲल्युमिनियम मिश्र धातु भट्टींचे इन्सुलेशन तापमान 650 आणि 700 डिग्री सेल्सियस दरम्यान असते. कमी-तापमान ऑक्सिडेशन-प्रतिरोधक ग्लेझसह क्रूसिबल्स 600 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात ऑक्सिडेशन प्रक्रिया प्रभावीपणे कमी करू शकतात, दीर्घकाळ उत्कृष्ट थर्मल चालकता सुनिश्चित करतात. त्याच बरोबर, ते ऑक्सिडेशनमुळे शक्ती कमी होण्यास प्रतिबंध करते, क्रूसिबलचे आयुष्य वाढवते.

सुधारणा 2: फर्नेस बेस क्रुसिबल सारख्याच सामग्रीचा ग्रेफाइट वापरत आहे

आकृती 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, क्रूसिबलच्या समान सामग्रीचा ग्रेफाइट बेस वापरल्याने गरम प्रक्रियेदरम्यान क्रूसिबलच्या तळाशी एकसमान गरम होण्याची खात्री होते. हे असमान हीटिंगमुळे होणारे तापमान ग्रेडियंट कमी करते आणि असमान तळाच्या गरम झाल्यामुळे क्रॅक होण्याची प्रवृत्ती कमी करते. समर्पित ग्रेफाइट बेस क्रूसिबलसाठी स्थिर समर्थनाची हमी देतो, त्याच्या तळाशी संरेखित करतो आणि तणाव-प्रेरित फ्रॅक्चर कमी करतो.

सुधारणा 3: भट्टीची स्थानिक संरचनात्मक सुधारणा (आकृती 4)

1. फर्नेस कव्हरची सुधारित आतील किनार, प्रभावीपणे क्रूसिबलच्या शीर्षस्थानी पोशाख प्रतिबंधित करते आणि भट्टीचे सीलिंग लक्षणीयरीत्या वाढवते.
2. रेझिस्टन्स वायर क्रूसिबलच्या तळाशी समतल असल्याची खात्री करून, पुरेसा तळ गरम होण्याची हमी देते.
3. क्रूसिबल हीटिंगवर टॉप फायबर ब्लँकेट सीलचा प्रभाव कमी करणे, क्रूसिबलच्या शीर्षस्थानी पुरेसे गरम करणे सुनिश्चित करणे आणि कमी-तापमान ऑक्सिडेशनचे परिणाम कमी करणे.

सुधारणा 4: क्रूसिबल वापर प्रक्रिया परिष्कृत करणे

वापरण्यापूर्वी, ओलावा काढून टाकण्यासाठी 200 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी तापमानात चुलीमध्ये 1-2 तास आधीपासून गरम करा. प्रीहिटिंग केल्यानंतर, तापमान 850-900 ℃ पर्यंत वेगाने वाढवा, या तापमान श्रेणीतील ऑक्सिडेशन कमी करण्यासाठी 300-600 ℃ दरम्यान राहण्याचा वेळ कमी करा. त्यानंतर, तापमानाला कार्यरत तापमानापर्यंत कमी करा आणि सामान्य ऑपरेशनसाठी ॲल्युमिनियम द्रव सामग्रीचा परिचय द्या.

क्रूसिबल्सवर रिफायनिंग एजंट्सच्या संक्षारक प्रभावामुळे, योग्य वापर प्रोटोकॉलचे पालन करा. नियमित स्लॅग काढणे आवश्यक आहे आणि जेव्हा क्रूसिबल गरम असते तेव्हा ते केले पाहिजे, कारण स्लॅग साफ करणे आव्हानात्मक होते. क्रुसिबलच्या थर्मल चालकता आणि क्रूसिबल भिंतींवर वृद्धत्वाची उपस्थिती यांचे सजग निरीक्षण वापराच्या नंतरच्या टप्प्यात महत्वाचे आहे. अनावश्यक ऊर्जेची हानी आणि ॲल्युमिनियम द्रव गळती टाळण्यासाठी वेळेवर बदलणे आवश्यक आहे.

3. सुधारणा परिणाम

सुधारित क्रुसिबलचे विस्तारित आयुष्य लक्षात घेण्याजोगे आहे, दीर्घकाळापर्यंत थर्मल चालकता टिकवून ठेवते, पृष्ठभाग क्रॅक होत नाही. वापरकर्ता अभिप्राय सुधारित कार्यप्रदर्शन सूचित करतो, केवळ उत्पादन खर्च कमी करत नाही तर उत्पादन कार्यक्षमतेत लक्षणीय वाढ करतो.

4. निष्कर्ष

1. आयसोस्टॅटिक दाबलेली चिकणमाती ग्रेफाइट क्रूसिबल्स कामगिरीच्या बाबतीत पारंपारिक क्रूसिबल्सला मागे टाकतात.
2. इष्टतम कामगिरीसाठी भट्टीची रचना क्रूसिबलच्या आकार आणि संरचनेशी जुळली पाहिजे.
3. योग्य क्रूसिबल वापरामुळे त्याचे आयुर्मान लक्षणीयरीत्या वाढते, उत्पादन खर्च प्रभावीपणे नियंत्रित होतो.

सूक्ष्म संशोधन आणि क्रूसिबल फर्नेस तंत्रज्ञानाच्या ऑप्टिमायझेशनद्वारे, वर्धित कार्यप्रदर्शन आणि आयुर्मान उत्पादन कार्यक्षमता आणि खर्च बचत वाढविण्यात महत्त्वपूर्ण योगदान देते.