Grafit pota üretimi, izostatik presleme teknolojisinin ortaya çıkmasıyla önemli ölçüde gelişmiş ve küresel olarak en gelişmiş teknik haline gelmiştir. Geleneksel sıkıştırma yöntemlerine kıyasla izostatik presleme, homojen dokuya, daha yüksek yoğunluğa, enerji verimliliğine ve oksidasyona karşı üstün dirence sahip potalar ile sonuçlanır. Şekil 1'de gösterildiği gibi, kalıplama sırasında yüksek basınç uygulanması, potanın dokusunu önemli ölçüde iyileştirerek gözenekliliği azaltır ve dolayısıyla ısıl iletkenliği ve korozyon direncini artırır. İzostatik bir ortamda, potanın her bir parçası homojen kalıplama basıncına maruz kalır ve bu da malzeme tutarlılığını sağlar. Şekil 2'de gösterildiği gibi, bu yöntem geleneksel sıkıştırma işleminden daha iyi performans göstererek pota performansında önemli bir iyileşme sağlar.
1. Sorun Beyanı
Yaklaşık 45 günlük kullanım ömrüne sahip, sıkıştırılmış grafit potalar kullanan bir alüminyum alaşımlı yalıtım direnç teli pota fırını bağlamında bir endişe ortaya çıkmaktadır. Sadece 20 günlük kullanımdan sonra, potanın dış yüzeyinde mikro çatlakların eşlik ettiği, ısıl iletkenlikte gözle görülür bir düşüş gözlemlenmektedir. Kullanımın sonraki aşamalarında ise, ısıl iletkenlikte ciddi bir düşüş görülmekte ve pota neredeyse iletkenliğini yitirmektedir. Ayrıca, oksidasyon nedeniyle potanın yüzeyinde birden fazla çatlak oluşmakta ve potanın üst kısmında renk bozulması meydana gelmektedir.
Şekil 3'te görüldüğü gibi, pota fırını incelendiğinde, üst üste dizilmiş refrakter tuğlalardan oluşan bir taban kullanıldığı ve en alttaki ısıtma elemanının (rezistans teli) tabandan 100 mm yukarıda olduğu görülmektedir. Pota üst kısmı, dış kenardan yaklaşık 50 mm uzaklıkta konumlandırılmış asbest elyaf örtülerle kapatılmış olup, pota üst kısmının iç kenarında önemli bir aşınma olduğu görülmektedir.
2. Yeni Teknolojik Gelişmeler
İyileştirme 1: İzostatik Preslenmiş Kil Grafit Pota (Düşük Sıcaklıkta Oksidasyona Dirençli Sır ile) Kullanımı
Bu potanın kullanımı, özellikle oksidasyon direnci açısından alüminyum alaşımlı yalıtım fırınlarındaki uygulamasını önemli ölçüde artırmaktadır. Grafit potalar genellikle 400°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda oksitlenirken, alüminyum alaşımlı fırınların yalıtım sıcaklığı 650-700°C arasındadır. Düşük sıcaklıkta oksidasyona dayanıklı sırlı potalar, 600°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda oksidasyon sürecini etkili bir şekilde yavaşlatarak uzun süreli mükemmel ısı iletkenliği sağlar. Aynı zamanda, oksidasyona bağlı mukavemet azalmasını önleyerek potanın ömrünü uzatır.
İyileştirme 2: Pota ile Aynı Malzemeden Grafit Kullanan Fırın Tabanı
Şekil 4'te gösterildiği gibi, pota ile aynı malzemeden yapılmış bir grafit taban kullanılması, ısıtma işlemi sırasında pota tabanının eşit şekilde ısınmasını sağlar. Bu, eşit olmayan ısıtmadan kaynaklanan sıcaklık değişimlerini azaltır ve eşit olmayan taban ısıtmasından kaynaklanan çatlakların oluşma eğilimini azaltır. Özel grafit taban ayrıca, pota tabanıyla hizalanarak ve gerilim kaynaklı kırılmaları en aza indirerek pota için sağlam bir destek sağlar.
İyileştirme 3: Fırının Yerel Yapısal İyileştirmeleri (Şekil 4)
- Fırın kapağının iç kenarı iyileştirildi, pota üstündeki aşınma etkili bir şekilde önlendi ve fırın sızdırmazlığı önemli ölçüde artırıldı.
- Direnç telinin potanın tabanıyla aynı seviyede olduğundan emin olun, böylece yeterli taban ısıtması garanti altına alınmış olur.
- Pota üst elyaf örtü contalarının pota ısınmasına olan etkisini en aza indirerek, potanın üst kısmında yeterli ısıtmanın sağlanması ve düşük sıcaklıktaki oksidasyonun etkilerinin azaltılması.
İyileştirme 4: Pota Kullanım Süreçlerinin Rafine Edilmesi
Kullanmadan önce, nemi gidermek için potayı fırında 200°C'nin altındaki sıcaklıklarda 1-2 saat önceden ısıtın. Ön ısıtmanın ardından, sıcaklığı hızla 850-900°C'ye yükseltin ve bu sıcaklık aralığında oksidasyonu azaltmak için 300-600°C arasında bekleme süresini en aza indirin. Ardından, sıcaklığı çalışma sıcaklığına düşürün ve normal çalışma için alüminyum sıvı malzeme ekleyin.
Rafineri maddelerinin potalar üzerindeki aşındırıcı etkileri nedeniyle, doğru kullanım protokollerini izleyin. Düzenli cüruf temizliği önemlidir ve pota sıcakken yapılmalıdır, aksi takdirde cüruf temizliği zorlaşır. Potaların ısıl iletkenliğinin ve pota duvarlarındaki eskime izlerinin dikkatli bir şekilde gözlemlenmesi, kullanımın sonraki aşamalarında hayati önem taşır. Gereksiz enerji kaybını ve alüminyum sıvı sızıntısını önlemek için zamanında değişim yapılmalıdır.
3. İyileştirme Sonuçları
Geliştirilmiş potanın kullanım ömrünün uzaması dikkat çekicidir; termal iletkenlik uzun süre korunur ve yüzeyde herhangi bir çatlak gözlenmez. Kullanıcı geri bildirimleri, performansın iyileştiğini ve bunun yalnızca üretim maliyetlerini düşürmekle kalmayıp aynı zamanda üretim verimliliğini de önemli ölçüde artırdığını göstermektedir.
4. Sonuç
- İzostatik preslenmiş kil grafit potalar performans açısından geleneksel potalardan daha üstündür.
- Optimum performans için fırın yapısı potanın boyutu ve yapısıyla uyumlu olmalıdır.
- Doğru pota kullanımı, potanın ömrünü önemli ölçüde uzatır ve üretim maliyetlerini etkili bir şekilde kontrol altına alır.
Pota fırını teknolojisinin titizlikle araştırılması ve iyileştirilmesi sayesinde, artırılan performans ve kullanım ömrü, üretim verimliliğinin artmasına ve maliyet tasarruflarına önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır.
Gönderim zamanı: 24 Aralık 2023