روش تهیه بوته کاربید سیلیسیم گرافیت با استحکام بالا برای ذوب فلز

روش تهیه با استحکام بالابوته کاربید سیلیکون گرافیتبرای ذوب فلز شامل مراحل زیر است: 1) آماده سازی مواد خام. 2) اختلاط اولیه؛ 3) خشک کردن مواد؛ 4) خرد کردن و غربالگری؛ 5) آماده سازی مواد ثانویه؛ 6) اختلاط ثانویه؛ 7) فشار دادن و قالب گیری؛ 8) برش و پیرایش؛ 9) خشک کردن؛ 10) لعاب; 11) شلیک اولیه؛ 12) اشباع؛ 13) شلیک ثانویه؛ 14) پوشش؛ 15) محصول نهایی بوته تولید شده با استفاده از این فرمول جدید و فرآیند تولید دارای مقاومت قوی در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی است. متوسط ​​طول عمر بوته با ساختار داخلی یکنواخت و بدون عیب، استحکام بالا، دیواره های نازک و هدایت حرارتی خوب به 7-8 ماه می رسد. علاوه بر این، لایه لعاب و پوشش روی سطح، همراه با فرآیندهای متعدد خشک کردن و پخت، به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی محصول را بهبود می بخشد و مصرف انرژی را تا حدود 30 درصد کاهش می دهد.

این روش شامل زمینه ریخته گری متالورژی غیرآهنی، به ویژه روش آماده سازی بوته کاربید سیلیکون گرافیت با مقاومت بالا برای ذوب فلز است.

[تکنولوژی پیشینه] بوته های مخصوص کاربید سیلیکون گرافیت عمدتاً در فرآیندهای ریخته گری و آهنگری فلزات غیرآهنی و همچنین در بازیافت و پالایش فلزات گرانبها و تولید محصولات با دمای بالا و مقاوم در برابر خوردگی مورد نیاز برای پلاستیک ها استفاده می شوند. سرامیک، شیشه، سیمان، لاستیک و ساخت دارو و همچنین ظروف مقاوم در برابر خوردگی مورد نیاز در صنعت پتروشیمی.

فرمولاسیون و فرآیندهای تولید بوته کاربید سیلیکون گرافیت ویژه موجود محصولاتی با طول عمر متوسط ​​55 روز تولید می کنند که بسیار کوتاه است. هزینه های استفاده و تولید همچنان در حال افزایش است و میزان ضایعات تولید شده نیز زیاد است. بنابراین، تحقیق در مورد نوع جدیدی از بوته کاربید سیلیکون گرافیت ویژه و فرآیند تولید آن یک مشکل فوری برای حل است، زیرا این بوته ها کاربردهای قابل توجهی در زمینه های مختلف شیمیایی صنعتی دارند.

[0004] برای رسیدگی به مشکلات فوق، روشی برای تهیه بوته های کاربید سیلیسیم گرافیت با مقاومت بالا برای ذوب فلز ارائه شده است. محصولات تهیه شده بر اساس این روش در برابر دماهای بالا و خوردگی مقاوم بوده، عمر مفید بالایی دارند و به صرفه جویی در انرژی، کاهش انتشار، حفاظت از محیط زیست و نرخ بازیافت بالای زباله در حین تولید، به حداکثر رساندن گردش و استفاده از منابع دست می یابند.

روش آماده سازی بوته های کاربید سیلیکون گرافیت با مقاومت بالا برای ذوب فلز شامل مراحل زیر است:

1. آماده سازی مواد اولیه: کاربید سیلیکون، گرافیت، خاک رس و سیلیکون فلزی توسط جرثقیل در قیف های مواد تشکیل دهنده مربوطه قرار می گیرند و برنامه PLC به طور خودکار تخلیه و وزن هر ماده را با توجه به نسبت مورد نیاز کنترل می کند. دریچه های پنوماتیکی تخلیه را کنترل می کنند و حداقل دو سنسور توزین در پایین هر قیف مواد تنظیم شده است. مواد پس از توزین توسط گاری متحرک اتوماتیک در دستگاه همزن قرار می گیرند. افزودن اولیه کاربید سیلیکون 50 درصد مقدار کل آن است.
2. اختلاط ثانویه: پس از مخلوط شدن مواد اولیه در دستگاه همزن، آنها را در قیف بافر تخلیه می کنند و مواد موجود در قیف بافر را برای اختلاط ثانویه توسط یک بالابر سطلی به قیف اختلاط می برند. یک دستگاه حذف آهن در درگاه تخلیه آسانسور سطلی و یک دستگاه اضافه کننده آب در بالای قیف اختلاط قرار داده شده است تا در حین هم زدن آب اضافه شود. میزان اضافه آب 10 لیتر در دقیقه است.
3. خشک کردن مواد: ماده مرطوب پس از اختلاط در دستگاه خشک کن در دمای 120-150 درجه سانتی گراد خشک می شود تا رطوبت از بین برود. پس از خشک شدن کامل، مواد برای خنک شدن طبیعی خارج می شوند.
4. خرد کردن و غربال کردن: مواد کلوخه خشک شده برای پیش خرد کردن وارد تجهیزات خرد کردن و غربالگری می شود، سپس برای خرد کردن بیشتر وارد سنگ شکن ضد حمله می شود و همزمان از تجهیزات غربالگری 60 مش عبور می کند. ذرات بزرگتر از 0.25 میلی متر برای بازیافت برای پیش خرد کردن، خرد کردن و غربالگری بیشتر بازگردانده می شوند، در حالی که ذرات کوچکتر از 0.25 میلی متر به قیف فرستاده می شوند.
5. آماده سازی مواد ثانویه: مواد موجود در قیف تخلیه برای آماده سازی ثانویه به دستگاه بچینگ بازگردانده می شوند. 50 درصد باقیمانده سیلیکون کاربید در طول آماده سازی ثانویه اضافه می شود. مواد پس از آماده سازی ثانویه برای اختلاط مجدد به دستگاه همزن فرستاده می شود.
6. اختلاط ثانویه: در طی فرآیند اختلاط ثانویه، یک محلول مخصوص با ویسکوزیته از طریق یک دستگاه محلول‌افزای ویژه با وزن مخصوص به قیف اختلاط اضافه می‌شود. محلول مخصوص توسط یک سطل توزین وزن شده و به قیف همزن اضافه می شود.
7. پرس و قالب گیری: مواد پس از اختلاط ثانویه به قیف دستگاه پرس ایزواستاتیک فرستاده می شود. پس از بارگیری، تراکم، جاروبرقی و تمیز کردن در قالب، مواد در دستگاه پرس ایزواستاتیک پرس می شوند.
8. برش و پیرایش: این شامل برش ارتفاع و پیرایش فرزهای بوته است. برش توسط دستگاه برش انجام می شود تا بوته به ارتفاع مورد نیاز بریده شود و سوراخ ها پس از برش بریده می شوند.
9. خشک کردن: بوته پس از برش و برش در مرحله (8) برای خشک کردن به کوره خشک کن با دمای خشک کردن 120-150 درجه سانتیگراد فرستاده می شود. پس از خشک شدن به مدت 1-2 ساعت گرم نگه داشته می شود. کوره خشک کن مجهز به سیستم تنظیم کانال هوا است که از چندین صفحه آلومینیومی قابل تنظیم تشکیل شده است. این صفحات آلومینیومی قابل تنظیم در دو طرف داخلی اجاق خشک کن قرار گرفته اند و بین هر دو صفحه آلومینیومی یک مجرای هوا وجود دارد. فاصله بین هر دو صفحه آلومینیومی برای تنظیم مجرای هوا تنظیم می شود.
10. لعاب: لعاب از مخلوط کردن مواد لعاب با آب از جمله بنتونیت، خاک رس نسوز، پودر شیشه، پودر فلدسپات و سدیم کربوکسی متیل سلولز ساخته می شود. لعاب به صورت دستی با قلم مو در هنگام لعاب زدن اعمال می شود.
11. پخت اولیه: بوته با لعاب مالیده شده یک بار در کوره به مدت 30-28 ساعت پخته می شود. برای بهبود راندمان پخت، یک تخت کوره هزارتویی با اثر آب بندی و انسداد هوا در کف کوره تعبیه شده است. بستر کوره دارای یک لایه زیرین از پنبه آب بند است و در بالای پنبه آب بندی، یک لایه آجر عایق وجود دارد که یک بستر کوره هزارتویی را تشکیل می دهد.
12. آغشته سازی: بوته پخته شده در یک مخزن اشباع برای آغشته سازی خلاء و فشار قرار می گیرد. محلول اشباع از طریق یک خط لوله مهر و موم شده به مخزن اشباع منتقل می شود و زمان اشباع 45-60 دقیقه است.
13. پخت ثانویه: بوته آغشته شده به مدت 2 ساعت در کوره برای پخت ثانویه قرار می گیرد.
14. پوشش: بوته پس از پخت ثانویه با رنگ رزین اکریلیک پایه آب روی سطح پوشانده می شود.
15. محصول نهایی: پس از اتمام پوشش، سطح خشک شده و پس از خشک شدن، بوته بسته بندی و نگهداری می شود.