Método de preparação de cadinho de carboneto de silício de grafite de alta resistência para fundição de metais

O método de preparação de alta resistênciacadinho de carboneto de silício e grafitepara fundição de metais inclui as seguintes etapas: 1) preparação da matéria-prima; 2) mistura primária; 3) secagem do material; 4) britagem e peneiramento; 5) preparação do material secundário; 6) mistura secundária; 7) prensagem e moldagem; 8) corte e aparagem; 9) secagem; 10) vitrificação; 11) queima primária; 12) impregnação; 13) queima secundária; 14) revestimento; 15) produto acabado. O cadinho produzido usando esta nova fórmula e processo de produção tem forte resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão. A vida útil média do cadinho chega a 7 a 8 meses, com uma estrutura interna uniforme e sem defeitos, alta resistência, paredes finas e boa condutividade térmica. Além disso, a camada de vitrificação e o revestimento na superfície, juntamente com múltiplos processos de secagem e queima, melhoram significativamente a resistência à corrosão do produto e reduzem o consumo de energia em aproximadamente 30%, com um alto grau de vitrificação.

Este método envolve o campo de fundição de metalurgia não ferrosa, especialmente o método de preparação de cadinho de carboneto de silício de grafite de alta resistência para fundição de metais.

[Tecnologia de base] Cadinhos especiais de carboneto de silício e grafite são usados ​​principalmente em processos de fundição e forjamento de metais não ferrosos, bem como na recuperação e refino de metais preciosos e na produção de produtos de alta temperatura e resistentes à corrosão, necessários para plásticos, cerâmica, vidro, cimento, borracha e fabricação farmacêutica, bem como recipientes resistentes à corrosão, necessários na indústria petroquímica.

As formulações e os processos de produção existentes de cadinhos especiais de carboneto de silício e grafite produzem produtos com uma vida útil média de 55 dias, o que é muito curto. Os custos de uso e produção continuam aumentando, e a quantidade de resíduos gerados também é alta. Portanto, pesquisar um novo tipo de cadinho especial de carboneto de silício e grafite e seu processo de produção é um problema urgente a ser resolvido, visto que esses cadinhos têm aplicações significativas em diversos campos da química industrial.

[0004]Para abordar os problemas acima, é apresentado um método para a preparação de cadinhos de carboneto de silício de grafite de alta resistência para fundição de metais. Os produtos preparados de acordo com este método são resistentes a altas temperaturas e corrosão, têm longa vida útil e proporcionam economia de energia, redução de emissões, proteção ambiental e alta taxa de reciclagem de resíduos durante a produção, maximizando a circulação e a utilização de recursos.

O método de preparação de cadinhos de carboneto de silício de grafite de alta resistência para fundição de metais inclui as seguintes etapas:

1. Preparação da matéria-prima: Carboneto de silício, grafite, argila e silício metálico são colocados em seus respectivos funis de ingredientes por meio de um guindaste, e um programa PLC controla automaticamente a descarga e a pesagem de cada material de acordo com a proporção necessária. Válvulas pneumáticas controlam a descarga e pelo menos dois sensores de pesagem são instalados na parte inferior de cada funil de ingredientes. Após a pesagem, os materiais são colocados em uma máquina de mistura por meio de um carrinho móvel automático. A adição inicial de carboneto de silício é de 50% do total.
2. Mistura secundária: Após a mistura das matérias-primas na máquina de mistura, elas são descarregadas em um funil de armazenamento temporário, e os materiais contidos no funil de armazenamento temporário são elevados até o funil de mistura por um elevador de caçambas para a mistura secundária. Um dispositivo de remoção de ferro é instalado na porta de descarga do elevador de caçambas, e um dispositivo de adição de água é instalado acima do funil de mistura para adicionar água durante a agitação. A taxa de adição de água é de 10 L/min.
3. Secagem do material: Após a mistura, o material úmido é seco em um equipamento de secagem a uma temperatura de 120-150 °C para remover a umidade. Após a secagem completa, o material é retirado para resfriamento natural.
4. Britagem e peneiramento: O material seco e aglomerado entra em um equipamento de britagem e peneiramento para pré-britagem, depois entra em um britador de contra-ataque para britagem adicional e, simultaneamente, passa por um equipamento de peneiramento de malha 60. Partículas maiores que 0,25 mm são devolvidas para reciclagem para posterior pré-britagem, britagem e peneiramento, enquanto partículas menores que 0,25 mm são enviadas para uma tremonha.
5. Preparação secundária do material: Os materiais na tremonha de descarga são transportados de volta para a máquina de dosagem para preparação secundária. Os 50% restantes de carboneto de silício são adicionados durante a preparação secundária. Os materiais após a preparação secundária são enviados para a máquina de mistura para remistura.
6. Mistura secundária: Durante o processo de mistura secundária, uma solução especial com viscosidade é adicionada ao funil de mistura por meio de um dispositivo de adição de solução especial com densidade específica. A solução especial é pesada por um balde de pesagem e adicionada ao funil de mistura.
7. Prensagem e moldagem: Após a mistura secundária, os materiais são enviados para a tremonha de uma prensa isostática. Após o carregamento, compactação, aspiração e limpeza no molde, os materiais são prensados ​​na prensa isostática.
8. Corte e aparagem: Inclui o corte da altura e o aparagem das rebarbas do cadinho. O corte é feito por uma máquina de corte para cortar o cadinho até a altura necessária, e as rebarbas são aparadas após o corte.
9. Secagem: O cadinho, após ser cortado e aparado na etapa (8), é enviado para uma estufa de secagem, com temperatura de secagem de 120-150 °C. Após a secagem, é mantido aquecido por 1 a 2 horas. A estufa de secagem é equipada com um sistema de ajuste de duto de ar, composto por diversas placas de alumínio ajustáveis. Essas placas de alumínio ajustáveis ​​são dispostas nas duas faces internas da estufa, com um duto de ar entre cada duas placas de alumínio. O espaço entre cada duas placas de alumínio é ajustado para regular o duto de ar.
10. Vitrificação: A vidragem é feita pela mistura de materiais de vidragem com água, incluindo bentonita, argila refratária, pó de vidro, pó de feldspato e carboximetilcelulose de sódio. A vidragem é aplicada manualmente com um pincel durante a vidragem.
11. Queima primária: O cadinho com o esmalte aplicado é queimado uma vez em um forno por 28 a 30 horas. Para melhorar a eficiência da queima, um leito de forno labirinto com efeito de vedação e bloqueio de ar é instalado no fundo do forno. O leito do forno possui uma camada inferior de algodão de vedação e, acima do algodão de vedação, uma camada de tijolo isolante, formando um leito de forno labirinto.
12. Impregnação: O cadinho queimado é colocado em um tanque de impregnação para impregnação a vácuo e pressão. A solução de impregnação é transportada para o tanque de impregnação por meio de uma tubulação selada, com tempo de impregnação de 45 a 60 minutos.
13. Cozimento secundário: O cadinho impregnado é colocado em um forno para cozimento secundário por 2 horas.
14. Revestimento: O cadinho após a queima secundária é revestido com uma tinta de resina acrílica à base de água na superfície.
15. Produto acabado: Após a conclusão do revestimento, a superfície é seca e, após a secagem, o cadinho é embalado e armazenado.