Фаза 2: Шаг за шагом процесс выпечки (самый важный шаг подготовки к запуску новой печи)

Естественная сушка может удалить только поверхностную свободную воду из огнеупорной кладки. Глубоко адсорбированная вода и минеральная кристаллизационная вода внутри огнеупорного материала не могут быть удалены сушкой при комнатной температуре. В то же время, недавно построенные огнеупорные кирпичи и магнезитовый слой имеют рыхлую структуру и не образовали стабильную высокотемпературную спеченную структуру, которая не может выдерживать высокотемпературные условия плавления алюминиевых сплавов. Поэтому необходимо провести процесс печной сушки. Независимо от того, является ли это новым, капитальным, средним или мелким ремонтом печи, или плавильной печью, которая была остановлена на длительный или короткий период времени перед повторным вводом в эксплуатацию, полный процесс сушки должен проводиться без исключений. Сушка является наиболее критической частью подготовительных работ для запуска новой печи.

Две основные функции процесса печной сушки

• Во-первых, постепенно удалять всю влагу слоями, чтобы предотвратить растрескивание футеровки печи. Печь использует режим низкотемпературного запуска и постепенного медленного нагрева, который равномерно и синхронно нагревает внутренние и внешние слои футеровки печи, избегая растрескивания от термических напряжений, вызванных чрезмерной разницей температур между внутренней и внешней стороной футеровки; В то же время, глубоко адсорбированная вода и кристаллизационная вода в огнеупорной кладке постепенно удаляются при очень медленной скорости нагрева. Водяной пар медленно выходит из микропор огнеупорного материала, не образуя внутреннего напряжения высокого давления, полностью избегая проблем взрыва огнеупорного кирпича и вздутия и отслоения дна печи из магнезитового песка. Если скорость нагрева слишком высока, поверхность футеровки уже затвердела и запечаталась при высокой температуре, и внутренний водяной пар не может быть удален, что неизбежно приведет к вздутию и растрескиванию футеровки.
• Во-вторых, завершить высокотемпературное спекание и формование огнеупорной кладки и построить стабильную термостойкую футеровку печи. На стадии высокотемпературной теплоизоляции на поздней стадии печной сушки огнеупорные кирпичи, магнезитовые слои и огнеупорные литьевые материалы будут подвергаться реакциям спекания в твердой фазе при высоких температурах. Рыхлые огнеупорные частицы будут связываться друг с другом, образуя плотную, высокопрочную, термостойкую и устойчивую к проникновению алюминиевой жидкости стабильную общую футеровку печи. После спекания футеровка печи может длительное время выдерживать температуры плавления алюминиевых сплавов 700-850 °C, сопротивляться эрозии от проникновения алюминиевой жидкости и щелочной коррозии, а также значительно увеличивать срок службы плавильной печи.

Кроме того, после полной сушки печи влага внутри футеровки полностью удаляется, и в процессе последующего формального плавления алюминия не будет непрерывного выделения водяного пара. Это устраняет проблему чрезмерного поглощения водорода и образования окислительного шлака в алюминиевой жидкости из источника, обеспечивая базовое качество расплавленного материала для последующего плавления и литья алюминиевых сплавов.

2. Ключевые точки контроля эксплуатации печи

2.1 Строго соблюдать кривую печной сушки с поэтапным нагревом и строго запрещать быстрый нагрев

Печь должна быть разделена на несколько стадий низкотемпературной выдержки, медленного нагрева и высокотемпературной выдержки в соответствии с заданной кривой нагрева. Категорически запрещается быстрое повышение температуры с помощью одного большого огня. Диапазон низких температур (комнатная температура ~ 200 °C) является ключевой стадией обезвоживания, и скорость нагрева должна контролироваться на уровне 5-10 °C/ч. На каждые 50-80 °C увеличения следует проводить длительную выдержку при постоянной температуре, чтобы влага внутри полностью вышла; Диапазон температур 200 ~ 600 °C является стадией удаления кристаллизационной воды и предварительного спекания, со скоростью нагрева не более 15 °C/ч. Высокотемпературный диапазон выше 600 °C является стадией плотного спекания огнеупорного слоя, и скорость нагрева может быть снижена до 20 ~ 30 °C/ч. Конечная температура выдержки должна достигать 750 ~ 800 °C и поддерживаться при постоянной температуре в течение длительного времени, чтобы обеспечить полное спекание и уплотнение магнезитового слоя на дне печи. Весь процесс выпечки обычно длится 10-25 дней, и чем больше тоннаж печи и выше уровень ремонта, тем дольше общий цикл выпечки.

2.2 Поддерживать разумное давление в печи на протяжении всего процесса выпечки

Плавильные печи для алюминиевых сплавов в основном являются газовыми/мазутными пламенными печами. На стадии сушки заслонка дымохода должна синхронно регулироваться для стабилизации давления в печи в диапазоне микроположительного давления 2-4 мм водяного столба (1 мм водяного столба ≈ 9,8 Па); Если давление в печи слишком низкое, холодный воздух будет возвращаться в печь, вызывая локальное быстрое охлаждение и растрескивание футеровки печи; Если давление в печи слишком высокое, водяной пар в печи не может плавно выходить в дымоход, и водяной пар остается в печи и проникает в огнеупорный слой, продлевая цикл сушки. Во время процесса нагрева гибко регулируйте открытие заслонки дымохода в зависимости от состояния пламени внутри печи. Оптимальное состояние - когда есть небольшое количество дыма у дна дверцы печи, а пламя мягкое, без распыления. Когда пламя сильно переливается, умеренно откройте заслонку дымохода, чтобы увеличить мощность дымоудаления.

2.3 Запись инспекции всего процесса печной сушки

Во время периода выпечки назначается дежурный круглосуточно, регулярно записываются температура в печи, давление в печи и состояние пламени, а также уделяется внимание наблюдению за наличием трещин, вздутий или аномального дыма на вершине, стенках и дне печи; Как только огнеупорный слой треснет и начнет выделять водяной пар, немедленно прекратите нагрев и поддерживайте его при постоянной температуре в течение длительного времени. Дождитесь полного удаления влаги, прежде чем продолжить нагрев, чтобы избежать дальнейшего расширения дефектов.

3. Критерии квалификации для печной сушки

После завершения непрерывной выдержки на стадии высокотемпературной постоянной температуры печи внутренняя стенка печи сухая и нет осаждения влаги, футеровка печи не имеет видимых трещин или вздутий, и больше нет непрерывного выделения водяного пара из выходного отверстия дымохода. Общий цвет футеровки печи показывает равномерное спекание, что означает, что процесс печной сушки квалифицирован перед переходом к процессу очистки печи. Если после выпечки на футеровке печи имеются большие трещины или вздутия магнезитового песка, необходимо локально отремонтировать участок и повторно выпечь печь. Строго запрещается переходить к стадиям промывки и плавления алюминия с дефектами.