Fase 2: Processo de cozimento passo a passo (a etapa de preparação mais essencial para iniciar um novo forno)

A secagem natural só consegue remover a água livre superficial na alvenaria refratária. A água adsorvida profunda e a água de cristal mineral dentro do material refratário não podem ser descarregadas pela secagem à temperatura ambiente. Ao mesmo tempo, os tijolos refratários recém-construídos e a camada de amarração de areia de magnésia têm uma estrutura solta e não formaram uma estrutura de sinterização estável em alta temperatura, que não pode suportar as condições de alta temperatura da fusão de ligas de alumínio. Portanto, um processo de secagem em estufa deve ser realizado. Independentemente de ser uma reparação nova, grande, média ou pequena de um forno, ou um forno de fusão que foi desligado por um longo ou curto período de tempo antes de ser colocado de volta em uso, o processo de secagem completo deve ser realizado sem exceção. A secagem é a parte mais crítica do trabalho de preparação para iniciar um novo forno.

As duas funções principais do processo de secagem em estufa

• Primeiro, remover gradualmente toda a umidade em camadas para evitar rachaduras no revestimento do forno. A estufa adota um modo de partida a baixa temperatura e aquecimento lento em etapas, que aquece uniformemente e sincronicamente as camadas interna e externa do revestimento do forno, evitando rachaduras por estresse térmico causadas por diferença excessiva de temperatura entre o interior e o exterior do revestimento; Ao mesmo tempo, a água profundamente adsorvida e a água de cristal na alvenaria refratária são gradualmente descarregadas a uma taxa de aquecimento muito lenta. O vapor de água escapa lentamente dos microporos do material refratário, sem formar estresse interno de alta pressão, evitando completamente os problemas de explosão de tijolos refratários e abaulamento e queda do fundo do forno de areia de magnésia. Se a taxa de aquecimento for muito rápida, a superfície do revestimento do forno já endureceu e selou em alta temperatura, e o vapor de água interno não pode ser descarregado, o que inevitavelmente causará abaulamento e rachaduras no revestimento do forno.
• Segundo, completar a moldagem por sinterização em alta temperatura da alvenaria refratária e construir um revestimento de forno estável e resistente ao calor. Na fase de isolamento em alta temperatura da fase posterior da secagem em estufa, tijolos refratários, camadas de amarração de areia de magnésia e refratários moldáveis passarão por reações de sinterização em estado sólido em altas temperaturas. Partículas refratárias soltas se ligarão umas às outras para formar um revestimento de forno denso, de alta resistência, resistente a altas temperaturas e estável contra a penetração de líquido de alumínio. Após a sinterização, o revestimento do forno pode suportar temperaturas de fusão de liga de alumínio de 700-850 °C por um longo tempo, resistir à erosão por penetração de líquido de alumínio e corrosão alcalina, e melhorar significativamente a vida útil do forno de fusão.

Além disso, após a secagem completa do forno, a umidade dentro do revestimento do forno é completamente drenada, e não haverá liberação contínua de vapor de água durante o processo formal subsequente de fusão de alumínio. Isso elimina o problema da absorção excessiva de hidrogênio e formação de escória de oxidação no líquido de alumínio desde a origem, garantindo a qualidade básica do material fundido para a fusão e fundição subsequentes de ligas de alumínio.

2. Pontos de Controle Essenciais para a Operação da Estufa

2.1 Implementar rigorosamente a curva de aquecimento em etapas da estufa e proibir rigorosamente o aquecimento rápido

A estufa deve ser dividida em múltiplos estágios de isolamento a baixa temperatura, aquecimento lento e isolamento a alta temperatura de acordo com a curva de aquecimento predefinida. É absolutamente proibido aumentar rapidamente a temperatura com uma única chama grande. A faixa de baixa temperatura (temperatura ambiente ~ 200 °C) é a fase chave da desidratação, e a taxa de aquecimento deve ser controlada em 5-10 °C/h. Para cada aumento de 50-80 °C, um isolamento de temperatura constante de longa duração deve ser realizado para permitir que a umidade interna escape completamente; A faixa de temperatura de 200 ~ 600 °C é a fase de remoção de água de cristal e sinterização preliminar, com uma taxa de aquecimento não superior a 15 °C/h. A faixa de alta temperatura acima de 600 °C é a fase de sinterização densa da camada refratária, e a taxa de aquecimento pode ser relaxada para 20 ~ 30 °C/h. A temperatura final de isolamento precisa atingir 750 ~ 800 °C e manter a temperatura constante por um longo tempo para garantir que a camada de areia de magnésio no fundo do forno seja completamente sinterizada e densa. Todo o processo de cozimento geralmente dura de 10 a 25 dias, e quanto maior o tonelagem do forno e o nível de reparo, mais longo será o ciclo total de cozimento.

2.2 Manter a pressão razoável do forno durante todo o processo de cozimento

Fornos de fusão de ligas de alumínio são em sua maioria fornos de chama a gás/óleo. Durante a fase de secagem, o registro da chaminé precisa ser ajustado sincronicamente para estabilizar a pressão do forno na faixa de micro pressão positiva de 2-4 mmH₂O (1 mmH₂O ≈ 9,8 Pa); Se a pressão do forno for muito baixa, o ar frio retornará ao forno, causando resfriamento rápido local e rachaduras no revestimento do forno; Se a pressão do forno for muito alta, o vapor de água no forno não poderá ser descarregado suavemente para a chaminé, e o vapor de água permanecerá no forno e infiltrará a camada refratária, prolongando o ciclo de secagem. Durante o processo de aquecimento, ajuste a abertura do registro da chaminé de forma flexível de acordo com o estado da chama dentro do forno. O estado ideal é quando há uma pequena quantidade de fumaça na parte inferior da porta do forno e a chama é suave sem pulverizar. Quando a chama transborda violentamente, abra o registro da chaminé moderadamente para aumentar a capacidade de exaustão de fumaça.

2.3 Registro de Inspeção de Todo o Processo de Secagem em Estufa

Durante o período de cozimento, designe uma pessoa dedicada para ficar de plantão 24 horas por dia, registre regularmente a temperatura do forno, a pressão do forno e o status da chama, e concentre-se em observar se há rachaduras, abaulamentos ou fumaça anormal no topo, parede e fundo do forno; Uma vez que a camada refratária rache e emita vapor de água, pare imediatamente o aquecimento e mantenha-o em temperatura constante por um longo tempo. Espere até que a umidade seja completamente drenada antes de continuar a aquecer para evitar a expansão adicional de defeitos.

3. Critérios de qualificação para secagem em estufa

Após a conclusão do isolamento contínuo da fase de temperatura constante em alta temperatura da estufa, a parede interna do forno está seca e não há precipitação de umidade, o revestimento do forno não apresenta rachaduras ou abaulamentos visíveis, e não há mais vapor de água contínuo saindo da saída da chaminé. A cor geral do revestimento do forno mostra sinterização uniforme, o que significa que o processo de secagem em estufa é qualificado antes de entrar no processo de limpeza do forno. Se houver grandes rachaduras ou abaulamentos de areia de magnésia no revestimento do forno após o cozimento, é necessário reparar a área localmente e reaquecer o forno. É estritamente proibido entrar nas fases de lavagem e fusão de alumínio com defeitos.