Beth yw ffroenell anhydrin?

Daw enw'r ffroenell anhydrin o'i swyddogaeth - mae'r gair "ffroenell" yn disgrifio'n fyw ei rôl fel sianel doddi, tra bod "anhydrin" yn tynnu sylw at ei wydnwch mewn amgylcheddau tymheredd uchel. Yn ôl ei ddefnydd penodol, gellir rhannu nozzles anhydrin yn sawl math, megis nozzles uchaf, nozzles is, nozzles casglwr, nozzles mynediad tanddwr (SEN), ac ati. Mae gan bob math wahaniaethau mewn strwythur a deunyddiau i fodloni gwahanol ofynion proses.

Beth yw ffroenell anhydrin?

Mae ffroenell anhydrin yn gynnyrch deunydd anhydrin a ddefnyddir ar gyfer metel tawdd tymheredd uchel (fel dur tawdd, haearn tawdd) neu reolaeth llif toddi nad yw'n fetelaidd, fel arfer wedi'i osod yn yr allfa neu system ffroenell llithro offer metelegol (fel ladle, trawsnewidydd, tundish).

Mae'n sicrhau sefydlogrwydd a diogelwch y broses mwyndoddi a bwrw trwy reoli cyfradd llif, cyfradd llif a chyfeiriad llif y toddi yn gywir. Nid yn unig y mae angen i nozzles anhydrin wrthsefyll tymereddau uchel eithafol (dros 1500 ° C fel arfer), ond hefyd mae'n rhaid iddynt wrthsefyll erydiad cemegol, sgwrio mecanyddol, a difrod sioc thermol o doddi a slag.

Cyfansoddiad a deunyddiau nozzles anhydrin

Mae perfformiad nozzles anhydrin yn dibynnu'n uniongyrchol ar eu dewis deunydd a'u dyluniad strwythurol. Mae'r canlynol yn ei brif gydrannau a'i nodweddion materol:

1. Prif Ddeunyddiau

Carbon alwminiwm (Al₂o₃-C): Defnyddir alwmina purdeb uchel (Al₂o₃) fel y brif gydran, ac ychwanegir deunyddiau carbon (fel graffit) i wella ymwrthedd sioc thermol ac ymwrthedd erydiad. Defnyddir nozzles carbon alwminiwm yn helaeth mewn ladlau a thundishes, ac maent yn addas ar gyfer castio dur carbon cyffredin.
Mae carbon alwminiwm zirconium (Al₂o₃-Zro₂-C): zirconium ocsid (Zro₂) yn cael ei ychwanegu at garbon alwminiwm i wella ymwrthedd i erydiad tymheredd uchel a sioc thermol, ac mae'n addas ar gyfer dur manganaidd uchel neu raddau dur arbennig eraill.
Alumina uchel: Gyda bocsit alwmina uchel fel y prif ddeunydd crai, mae'n addas ar gyfer achlysuron gofynion isel neu gastio dur carbon cyffredin, ac mae ganddo gost isel.
Magnesiwm-carbon (MGO-C): Gyda magnesiwm ocsid (MGO) wrth i'r matrics, deunyddiau carbon gael eu hychwanegu, yn addas ar gyfer amgylchedd slag uchel-alcalinedd neu raddau dur arbennig.
Chwarts wedi'i asio: Fe'i defnyddir i gastio rhai aloion dur carbon isel neu anfferrus, mae ganddo wrthwynebiad sioc thermol da, ond ymwrthedd erydiad gwan.
Deunyddiau cyfansawdd: megis nozzles cyfansawdd â chraidd zirconium ocsid a haen allanol alwminiwm uchel, gan gyfuno manteision gwahanol ddefnyddiau i wneud y gorau o berfformiad.

2. Dyluniad Strwythurol

Nozzles anhydrinfel arfer yn silindrog neu'n gonigol, gyda sianeli llif manwl gywir y tu mewn (mae'r agorfa yn gyffredinol 10-100 mm) i reoli'r gyfradd llif toddi. Mae rhai nozzles (fel nozzles trochi) wedi'u cynllunio gyda siapiau arbennig, fel tyllau ochr neu allfeydd eliptig, i wneud y gorau o ddosbarthiad cae llif dur tawdd yn y crisialwr. Gellir gorchuddio'r haen allanol â llawes fetel (fel llawes haearn) i wella cryfder mecanyddol ac atal cracio sioc thermol.

3. Ychwanegion swyddogaethol

Er mwyn gwella perfformiad, mae'r ychwanegion canlynol yn aml yn cael eu hychwanegu at nozzles anhydrin:

Gwrthocsidyddion: megis powdrau silicon (SI) ac alwminiwm (AL), i atal deunyddiau carbon rhag ocsideiddio ar dymheredd uchel.

Sefydlogyddion: megis ocsidau fel calsiwm (CAO) a magnesiwm (MGO), i wella ymwrthedd sioc thermol ac ymwrthedd erydiad.

Rhwymwyr: megis resinau ac asffalt, i wella cryfder mowldio a sefydlogrwydd tymheredd uchel.

Swyddogaethau nozzles anhydrin

Mae nozzles anhydrin yn cyflawni sawl swyddogaeth allweddol mewn prosesau metelegol tymheredd uchel:

1. Rheoli Llif

Mae nozzles anhydrin yn rheoli cyfradd llif a llif y toddi yn union trwy faint a siâp eu sianeli llif mewnol. Er enghraifft, yn y broses castio barhaus, mae'r ffroenell tanddwr yn cydweithredu â'r system ffroenell llithro i addasu'r cyflymder y mae'r dur tawdd yn mynd i mewn i'r crisialwr i osgoi diffygion a achosir gan rhy gyflym neu rhy araf.

2. Amddiffyn y toddi

Mae'r ffroenell tanddwr yn mynd yn ddwfn i'r crisialwr i atal y dur tawdd rhag bod yn agored i'r aer, lleihau ocsidiad a ffurfio cynhwysiant, a gwella ansawdd y biled. Yn ogystal, gall dyluniad llyfn wal fewnol y ffroenell leihau cynnwrf yn y llif toddi a lleihau'r risg o gynnwys slag.

3. Tymheredd uchel ac ymwrthedd erydiad

Yffroenell anhydrinangen gwrthsefyll effaith dur tawdd neu slag ar 1500-1700 ° C. Mae gwrthsafiadolrwydd uchel ac ymwrthedd erydiad y deunydd yn sicrhau ei fod yn parhau i fod yn sefydlog yn ystod sawl cast ac yn ymestyn ei oes gwasanaeth.

4. Sefydlogrwydd Sioc Thermol

Pan fydd y ladle yn cael ei ddisodli neu os yw'r castio yn cael ei gychwyn a'i stopio, bydd y ffroenell yn profi newid tymheredd miniog. Mae nozzles anhydrin o ansawdd uchel yn lleihau'r risg o gracio sioc thermol trwy optimeiddio llunio deunydd a dylunio strwythurol.

5. Atal clocsio

Ar gyfer dur uchel-alwminiwm neu ddur sy'n cynnwys calsiwm, gellir cynhyrchu cynhwysion alwmina yn y dur tawdd, gan achosi clocsio ffroenell. Mae nozzles anhydrin yn aml yn defnyddio deunyddiau gwrth-adlyniad (megis deunyddiau cyfansawdd sy'n cynnwys CAO) i atal clocsio trwy gynhyrchu sylweddau pwynt toddi isel (fel Cao · al₂o₃).

Meysydd cais o nozzles anhydrin

Defnyddir nozzles anhydrin yn helaeth yn y meysydd canlynol:

1. Meteleg haearn a dur

Ladle: Defnyddir y nozzles uchaf ac isaf ar waelod y ladle, a chydweithredwch â'r system ffroenell llithro i reoli llif dur tawdd i'r tundish.
Tundish: Defnyddir y ffroenell casglu a'r ffroenell ymgolli i drosglwyddo dur tawdd o'r tundish i'r crisialwr i wneud y gorau o'r broses castio barhaus.
Ffwrnais trawsnewidydd a thrydan: Defnyddir nozzles anhydrin ar gyfer yr allfa ddur i wrthsefyll erydiad haearn tawdd a slag tymheredd uchel.

2. Arddangosfa Metel Anfferrus

Wrth fwyndoddi metelau anfferrus fel alwminiwm, copr a magnesiwm, defnyddir nozzles anhydrin ar gyfer trosglwyddo a chastio toddi, fel nozzles tywys mewn castio aloi alwminiwm.

3. Diwydiant Gwydr a Cherameg

Defnyddir ffroenellau anhydrin ar gyfer rheoli llif gwydr tymheredd uchel neu doddi cerameg, a rhaid bod ag ymwrthedd cyrydiad uchel iawn a sefydlogrwydd dimensiwn.

4. Diwydiannau tymheredd uchel eraill

Megis llosgyddion sbwriel, adweithyddion tymheredd uchel cemegol, ac ati, defnyddir nozzles anhydrin i reoli rhyddhau neu drosglwyddo hylifau tymheredd uchel.

Proses gynhyrchu o nozzles anhydrin

Mae cynhyrchu nozzles anhydrin yn cynnwys llawer o brosesau cymhleth i sicrhau bod eu perfformiad yn cwrdd â safonau diwydiannol:

1. Dewis a chynhwysion deunydd crai
Dewiswch alwmina purdeb uchel, zirconium ocsid, graffit a deunyddiau crai eraill, a rheolwch y cynnwys amhuredd yn llym. Ychwanegwch wrthocsidyddion, rhwymwyr, ac ati. Yn ôl y gymhareb fformiwla a'u cymysgu'n gyfartal.

2. Mowldio
Defnyddiwch dechnoleg gwasgu isostatig neu fowldio pwysedd uchel i sicrhau bod y strwythur ffroenell yn drwchus a bod y sianel llif yn fanwl gywir. Mae angen ffurfio rhai nozzles (megis nozzles trochi) yn siapiau cymhleth gan fowldiau manwl.

3. Sintering
Mae sintro ar dymheredd uchel (1400-1800 ° C) mewn awyrgylch di-ocsigen neu amddiffynnol (fel nitrogen) yn gwella cryfder materol ac ymwrthedd sioc thermol. Mae rhai cynhyrchion yn defnyddio sintro eilaidd neu driniaeth wres i optimeiddio perfformiad ymhellach.

4. Triniaeth Arwyneb
Pwylwch y sianel llif neu gymhwyso haen gwrth-adlyniad (fel gorchudd Zro₂) i wella ymwrthedd cyrydiad a hylifedd. Gellir gorchuddio'r haen allanol â llawes fetel neu driniaeth gwrth-ocsidiad.

5. Archwiliad Ansawdd
Mae mandylledd, craciau a chywirdeb dimensiwn y ffroenell yn cael eu gwirio gan ddulliau profi annistrywiol fel pelydrau-X ac uwchsain. Mae'r perfformiad anhydrin ac ymwrthedd erydiad yn cael eu gwirio gan brofion efelychu labordy.

Manteision nozzles anhydrin

Mae cymhwyso nozzles anhydrin yn eang mewn diwydiannau tymheredd uchel yn deillio o'i fanteision canlynol:

Gwydnwch uchel: Mae deunyddiau a phrosesau o ansawdd uchel yn sicrhau y gellir defnyddio'r nozzles am amser hir mewn amgylcheddau eithafol, a gall y bywyd sengl gyrraedd sawl awr i sawl diwrnod.
Rheolaeth fanwl gywir: Mae cywirdeb dyluniad y sianel llif yn sicrhau sefydlogrwydd y llif toddi ac yn gwella ansawdd y cynnyrch.
Gwrthiant erydiad: Mae ganddo wrthwynebiad cryf i erydiad cemegol ac erydiad mecanyddol dur tawdd a slag, gan leihau costau cynnal a chadw.
Sefydlogrwydd Sioc Thermol: Mae'r fformiwla ddeunydd optimized yn lleihau'r risg o gracio sioc thermol ac yn addasu i ofynion proses y stop-stop yn aml.
Dyluniad amrywiol: Mae nozzles o wahanol fathau a manylebau yn cwrdd â gofynion proses amrywiol ac mae ganddynt ystod eang o senarios cais.

Fel cydran graidd y diwydiant tymheredd uchel, mae ffroenell anhydrin yn integreiddio sawl swyddogaeth fel ymwrthedd tymheredd uchel, ymwrthedd cyrydiad a rheoli llif. Mae'n "arwr y tu ôl i'r llenni" anhepgor yn y meteleg haearn a dur, mwyndoddi metel anfferrus a diwydiannau eraill.