Fase 2: Processo di cottura passo dopo passo (il passaggio preparatorio più essenziale per avviare un nuovo forno)

L'essiccazione naturale può rimuovere solo l'acqua libera superficiale nella muratura refrattaria. L'acqua adsorbita in profondità e l'acqua cristallina minerale all'interno del materiale refrattario non possono essere scaricate tramite essiccazione a temperatura ambiente. Allo stesso tempo, i mattoni refrattari appena costruiti e lo strato di legante di sabbia di magnesite hanno una struttura sciolta e non hanno formato una struttura sinterizzata stabile ad alta temperatura, che non può sopportare le condizioni di alta temperatura della fusione della lega di alluminio. Pertanto, è necessario eseguire un processo di essiccazione in forno. Indipendentemente dal fatto che si tratti di una riparazione nuova, maggiore, media o minore di un forno, o di un forno di fusione che è stato spento per un lungo o breve periodo di tempo prima di essere rimesso in uso, il processo di essiccazione completo deve essere eseguito senza eccezioni. L'essiccazione è la parte più critica del lavoro di preparazione per l'avvio di un nuovo forno.

Le due funzioni principali del processo di essiccazione in forno

• In primo luogo, rimuovere gradualmente tutta l'umidità a strati per prevenire la fessurazione del rivestimento del forno. Il forno adotta una modalità di riscaldamento a bassa temperatura iniziale e a riscaldamento lento graduale, che riscalda uniformemente e in modo sincrono gli strati interni ed esterni del rivestimento del forno, evitando fessurazioni da stress termico causate da differenze di temperatura eccessive tra l'interno e l'esterno del rivestimento; Allo stesso tempo, l'acqua adsorbita in profondità e l'acqua cristallina nella muratura refrattaria vengono gradualmente scaricate a una velocità di riscaldamento molto lenta. Il vapore acqueo fuoriesce lentamente dai micropori del materiale refrattario, senza formare stress interni ad alta pressione, evitando completamente i problemi di esplosione dei mattoni refrattari e di rigonfiamento e distacco del fondo del forno in sabbia di magnesite. Se la velocità di riscaldamento è troppo elevata, la superficie del rivestimento del forno si è già indurita e sigillata ad alta temperatura, e il vapore acqueo interno non può essere scaricato, il che causerà inevitabilmente il rigonfiamento e la fessurazione del rivestimento del forno.
• In secondo luogo, completare la formatura per sinterizzazione ad alta temperatura della muratura refrattaria e costruire un rivestimento del forno stabile e resistente al calore. Nella fase di isolamento ad alta temperatura della fase finale dell'essiccazione in forno, i mattoni refrattari, gli strati di legante di sabbia di magnesite e i refrattari colabili subiranno reazioni di sinterizzazione allo stato solido ad alte temperature. Le particelle refrattarie sciolte si legheranno tra loro per formare un rivestimento del forno denso, ad alta resistenza, resistente alle alte temperature e stabile contro la penetrazione del liquido di alluminio. Dopo la sinterizzazione, il rivestimento del forno può resistere a lungo alle temperature di fusione della lega di alluminio di 700-850 °C, resistere all'erosione da penetrazione del liquido di alluminio e alla corrosione alcalina, e migliorare notevolmente la durata del forno di fusione.

Inoltre, dopo aver asciugato completamente il forno, l'umidità all'interno del rivestimento del forno viene completamente drenata e non ci sarà un rilascio continuo di vapore acqueo durante il successivo processo di fusione formale dell'alluminio. Ciò elimina alla fonte il problema dell'eccessivo assorbimento di idrogeno e della formazione di scorie di ossidazione nel liquido di alluminio, garantendo la qualità di base del materiale fuso per la successiva fusione e colata della lega di alluminio.

2. Punti di controllo fondamentali per il funzionamento del forno

2.1 Implementare rigorosamente la curva di essiccazione a riscaldamento graduale e vietare rigorosamente il riscaldamento rapido

Il forno deve essere diviso in più fasi di isolamento a bassa temperatura, riscaldamento lento e isolamento ad alta temperatura secondo la curva di riscaldamento prestabilita. È assolutamente vietato aumentare rapidamente la temperatura con un unico fuoco grande. L'intervallo di bassa temperatura (temperatura ambiente ~ 200 °C) è la fase chiave della disidratazione, e la velocità di riscaldamento deve essere controllata a 5-10 °C/h. Per ogni aumento di 50-80 °C, dovrebbe essere eseguito un isolamento a temperatura costante prolungato per consentire all'umidità interna di fuoriuscire completamente; L'intervallo di temperatura di 200 ~ 600 °C è la fase di rimozione dell'acqua cristallina e di sinterizzazione preliminare, con una velocità di riscaldamento non superiore a 15 °C/h. L'intervallo di alta temperatura superiore a 600 °C è la fase di sinterizzazione densa dello strato refrattario, e la velocità di riscaldamento può essere rilassata a 20 ~ 30 °C/h. La temperatura di isolamento finale deve raggiungere 750 ~ 800 °C e mantenere la temperatura costante per lungo tempo per garantire che lo strato di sabbia di magnesio sul fondo del forno sia completamente sinterizzato e denso. L'intero processo di cottura dura solitamente da 10 a 25 giorni, e maggiore è la tonnellaggio del forno e maggiore è il livello di riparazione, più lungo è il ciclo di cottura totale.

2.2 Mantenere una pressione del forno ragionevole durante l'intero processo di cottura

I forni di fusione di leghe di alluminio sono per lo più forni a fiamma a gas/olio. Durante la fase di essiccazione, la serranda del condotto fumi deve essere regolata in modo sincrono per stabilizzare la pressione del forno nell'intervallo di micro pressione positiva di 2-4 mmH₂O (1 mmH₂O ≈ 9,8 Pa); Se la pressione del forno è troppo bassa, l'aria fredda rifluirà nel forno, causando un raffreddamento rapido locale e la fessurazione del rivestimento del forno; Se la pressione del forno è troppo alta, il vapore acqueo nel forno non può essere scaricato agevolmente nel condotto fumi, e il vapore acqueo rimane nel forno e si infiltra nello strato refrattario, prolungando il ciclo di essiccazione. Durante il processo di riscaldamento, regolare l'apertura della serranda del condotto fumi in modo flessibile in base allo stato della fiamma all'interno del forno. Lo stato ottimale è quando c'è una leggera quantità di fumo alla porta del forno e la fiamma è dolce senza spruzzare. Quando la fiamma fuoriesce violentemente, aprire moderatamente la serranda del condotto fumi per aumentare la capacità di scarico del fumo.

2.3 Registrazione delle ispezioni dell'intero processo di essiccazione in forno

Durante il periodo di cottura, assegnare una persona dedicata in servizio 24 ore su 24, registrare regolarmente la temperatura del forno, la pressione del forno e lo stato della fiamma, e concentrarsi sull'osservazione di eventuali fessurazioni, rigonfiamenti o fumo anomalo sul tetto, sulle pareti e sul fondo del forno; Una volta che lo strato refrattario si fessura ed emette vapore acqueo, interrompere immediatamente il riscaldamento e mantenerlo a temperatura costante per lungo tempo. Attendere che l'umidità sia completamente drenata prima di continuare a riscaldare per evitare un'ulteriore espansione dei difetti.

3. Criteri di qualificazione per l'essiccazione in forno

Dopo che l'isolamento continuo della fase di temperatura costante ad alta temperatura del forno è completato, la parete interna del forno è asciutta e non c'è precipitazione di umidità, il rivestimento del forno non presenta fessurazioni o rigonfiamenti visibili e non fuoriesce più vapore acqueo continuo dall'uscita del condotto fumi. Il colore generale del rivestimento del forno mostra una sinterizzazione uniforme, il che significa che il processo di essiccazione in forno è qualificato prima di entrare nel processo di pulizia del forno. In caso di fessurazioni estese o rigonfiamenti di sabbia di magnesite sul rivestimento del forno dopo la cottura, è necessario riparare localmente l'area e cuocere nuovamente il forno. È severamente vietato entrare nelle fasi di lavaggio e fusione dell'alluminio con difetti.