Спосіб приготування високоміцного графітового тигля з карбіду кремнію для плавлення металу

Спосіб приготування високоміцнийграфітовий тигель з карбіду кремніюдля виплавки металу включає наступні етапи: 1) підготовка сировини; 2) первинне змішування; 3) сушіння матеріалу; 4) дроблення та просіювання; 5) підготовка вторинного матеріалу; 6) вторинне змішування; 7) пресування та формування; 8) різання та торцювання; 9) сушіння; 10) скління; 11) первинний випал; 12) просочування; 13) вторинний випал; 14) покриття; 15) готовий продукт. Тигель, виготовлений за цією новою формулою та виробничим процесом, має сильну стійкість до високих температур і корозії. Середній термін служби тигля досягає 7-8 місяців, має однорідну і бездефектну внутрішню структуру, високу міцність, тонкі стінки, хорошу теплопровідність. Крім того, шар глазурі та покриття на поверхні разом із кількома процесами сушіння та випалу значно покращують корозійну стійкість виробу та зменшують споживання енергії приблизно на 30%, завдяки високому ступеню склування.

Цей метод стосується галузі лиття кольорової металургії, особливо методу підготовки високоміцного графітового тигля з карбіду кремнію для плавлення металу.

[Основна технологія] Спеціальні графітові тиглі з карбіду кремнію в основному використовуються в процесах лиття та кування кольорових металів, а також у відновленні та рафінуванні дорогоцінних металів, а також у виробництві високотемпературних і корозійно-стійких виробів, необхідних для пластмас, виробництво кераміки, скла, цементу, гуми та фармацевтики, а також стійкі до корозії контейнери, необхідні в нафтохімічній промисловості.

Існуючі спеціальні рецептури та виробничі процеси з графітового карбіду кремнію виробляють продукти із середнім терміном служби 55 днів, що є надто коротким. Витрати на використання та виробництво продовжують зростати, а кількість утворених відходів також є високою. Таким чином, дослідження нового типу спеціального графітового тигля з карбіду кремнію та процесу його виробництва є актуальною проблемою для вирішення, оскільки ці тиглі знаходять значне застосування в різних галузях промислової хімії.

[0004] Для вирішення вищевказаних проблем запропоновано спосіб приготування високоміцних графітових тиглів з карбіду кремнію для плавлення металу. Продукти, виготовлені за цим методом, стійкі до високих температур і корозії, мають тривалий термін служби, забезпечують економію енергії, скорочення викидів, захист навколишнього середовища та високу швидкість переробки відходів під час виробництва, максимізуючи циркуляцію та використання ресурсів.

Спосіб приготування високоміцних графітових тиглів з карбіду кремнію для плавки металу включає наступні етапи:

1. Підготовка сировини: карбід кремнію, графіт, глина та металевий кремній поміщаються у відповідні бункери для інгредієнтів краном, а програма PLC автоматично контролює вивантаження та зважування кожного матеріалу відповідно до необхідного співвідношення. Пневматичні клапани контролюють розвантаження, і щонайменше два датчики ваги встановлені на дні кожного бункера для інгредієнтів. Після зважування матеріали поміщаються в змішувач автоматичним рухомим візком. Початкова добавка карбіду кремнію становить 50% від загальної його кількості.
2. Вторинне змішування: після того, як сировина змішується в змішувальній машині, вона вивантажується в буферний бункер, а матеріали в буферному бункері піднімаються в змішувальний бункер ковшовим елеватором для вторинного змішування. Пристрій для видалення заліза встановлено на розвантажувальному отворі ковшового елеватора, а пристрій для додавання води встановлено над змішувальним бункером для додавання води під час перемішування. Швидкість додавання води 10 л/хв.
3. Сушіння матеріалу: вологий матеріал після змішування сушать у сушильному обладнанні при температурі 120-150°C для видалення вологи. Після повного висихання матеріал виносять на природне охолодження.
4. Дроблення та просіювання: висушений грудкуваний матеріал надходить у дробильно-просіювальне обладнання для попереднього подрібнення, потім надходить у контратакову дробарку для подальшого подрібнення та одночасно проходить через просіювальне обладнання 60 меш. Частинки розміром більше 0,25 мм повертаються на переробку для подальшого попереднього подрібнення, дроблення та просіювання, тоді як частинки розміром менше 0,25 мм відправляються в бункер.
5. Вторинна підготовка матеріалу: матеріали з розвантажувального бункера транспортуються назад до дозаторної машини для вторинної підготовки. Решта 50% карбіду кремнію додають під час вторинної підготовки. Матеріали після вторинної підготовки направляють у змішувальну машину для повторного змішування.
6. Вторинне змішування: під час процесу вторинного змішування спеціальний розчин із в’язкістю додається до змішувального бункера через спеціальний пристрій для додавання розчину з питомою вагою. Спеціальний розчин зважують ваговим відром і додають у змішувальний бункер.
7. Пресування та формування: матеріали після вторинного змішування відправляються в бункер ізостатичного пресувального пристрою. Після завантаження, ущільнення, вакуумування та очищення у формі матеріали пресуються в ізостатичній прес-машині.
8. Різання та обрізання: Це включає в себе зрізання висоти та обрізання задирок тигля. Різання виконується відрізним верстатом для підрізання тигля на необхідну висоту, а задирки після різання обрізаються.
9. Сушіння: тигель після розрізання та обробки на етапі (8) відправляють у сушильну піч для сушіння з температурою сушіння 120-150°C. Після висихання витримують у теплі 1-2 години. Сушильна шафа оснащена системою регулювання повітроводу, яка складається з кількох регульованих алюмінієвих пластин. Ці регульовані алюмінієві пластини розташовані на двох внутрішніх сторонах сушильної печі, з повітропроводом між кожними двома алюмінієвими пластинами. Зазор між кожними двома алюмінієвими пластинами регулюється для регулювання повітропроводу.
10. Глазурування: Глазур виготовляється шляхом змішування матеріалів для глазурі з водою, включаючи бентоніт, вогнетривку глину, скляний порошок, порошок польового шпату та натрій-карбоксиметилцелюлозу. Глазур наноситься вручну пензликом під час глазурування.
11. Первинний випал: Тигель з нанесеною глазур'ю обпалюють одноразово в печі протягом 28-30 годин. Для підвищення ефективності випалу на дні печі встановлюється лабіринтовий ліжок печі з ефектом ущільнення та блокуванням повітря. Основа печі має нижній шар герметизуючої вати, а над герметизуючою бавовною є шар ізоляційної цегли, утворюючи лабіринтову основу печі.
12. Просочення: обпалений тигель поміщають у резервуар для просочування для просочування під вакуумом і під тиском. Розчин для просочування транспортується в резервуар для просочування по герметичному трубопроводу, час просочування 45-60 хв.
13. Вторинний випал: просочений тигель поміщають у піч для вторинного випалу на 2 години.
14. Покриття: тигель після вторинного випалу покривається фарбою на основі акрилової смоли на водній основі.
15. Готовий продукт: після завершення нанесення покриття поверхню сушать, а після висихання тигель упаковують і зберігають.