การหลอมเหนี่ยวนำสูญญากาศคืออะไร?

การหลอมในสูญญากาศ เป็นเทคนิคการหลอมโลหะและโลหะผสมที่ดำเนินการในสภาพแวดล้อมสูญญากาศ

เทคโนโลยีนี้สามารถป้องกันโลหะหายากจากการปนเปื้อนจากบรรยากาศและวัสดุทนไฟ และมีหน้าที่ในการทำให้บริสุทธิ์และการทำให้บริสุทธิ์ การหลอมด้วยสุญญากาศทำให้ได้โลหะและโลหะผสมคุณภาพสูงที่มีปริมาณก๊าซต่ำ มีสิ่งเจือปนน้อย และมีการแยกตัวน้อย วิธีนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้วัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและคุณภาพสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับโลหะผสมหรือโลหะที่หลอมยากและต้องการความบริสุทธิ์สูงมาก วิธีการหลอมด้วยสุญญากาศประกอบด้วยการหลอมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน การหลอมด้วยสุญญากาศเหนี่ยวนำ การหลอมด้วยเตาอาร์กสุญญากาศ และการหลอมด้วยเตาพลาสมา ตัวอย่างเช่น การหลอมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนใช้ลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูงยิงวัสดุหลอมเหลว เปลี่ยนวัสดุเหล่านั้นเป็นพลังงานความร้อนอย่างรวดเร็วและหลอมละลาย วิธีการนี้เหมาะสำหรับการหลอมโลหะผสมหรือโลหะที่มีความยากและความบริสุทธิ์สูงมาก

นอกจากนี้ การหลอมสูญญากาศยังช่วยปรับปรุงความเหนียว ความแข็งแรงต่อความล้า ความทนทานต่อการกัดกร่อน ประสิทธิภาพการไหลที่อุณหภูมิสูง และการซึมผ่านทางแม่เหล็กของวัสดุโลหะอีกด้วย

การหลอม โลหะด้วยเตาเหนี่ยวนำสุญญากาศ เป็นกระบวนการที่ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อสร้างกระแสวนในตัวนำโลหะภายใต้สภาวะสุญญากาศเพื่อให้ความร้อนแก่วัสดุในเตา เตาหลอมนี้มีลักษณะเด่นคือมีปริมาตรห้องหลอมน้อย เวลาในการปั๊มสุญญากาศและรอบการหลอมสั้น ควบคุมอุณหภูมิและความดันได้อย่างสะดวก สามารถนำธาตุที่ระเหยได้กลับมาใช้ใหม่ได้ และควบคุมส่วนผสมของโลหะผสมได้อย่างแม่นยำ ด้วยคุณสมบัติดังกล่าว เตาหลอมจึงได้รับการพัฒนาให้เป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการผลิตโลหะผสมชนิดพิเศษ เช่น เหล็กกล้าชนิดพิเศษ โลหะผสมความแม่นยำสูง โลหะผสมที่ใช้ความร้อนไฟฟ้า โลหะผสมที่อุณหภูมิสูง และโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน

1. สูญญากาศคืออะไร?

ในภาชนะปิด เนื่องจากจำนวนโมเลกุลของแก๊สลดลง ความดันที่โมเลกุลของแก๊สกระทำต่อพื้นที่หนึ่งหน่วยจึงลดลง ณ เวลานี้ ความดันภายในภาชนะจะต่ำกว่าความดันปกติ ช่องว่างของแก๊สประเภทนี้ที่มีความดันต่ำกว่าความดันปกติ เรียกว่า สุญญากาศ

2. หลักการทำงานของเตาเหนี่ยวนำสูญญากาศคืออะไร?

วิธีการหลักคือการใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าในประจุโลหะเอง จากนั้นจึงอาศัยความต้านทานของประจุโลหะเองเพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนตามกฎของจูลเลนซ์ ซึ่งใช้ในการหลอมโลหะ

3. การกวนแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นในเตาเหนี่ยวนำสูญญากาศได้อย่างไร

โลหะหลอมเหลวในเบ้าหลอมก่อให้เกิดแรงไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดเหนี่ยวนำ เนื่องจากปรากฏการณ์ผิว (Skin Effect) กระแสวนที่เกิดจากโลหะหลอมเหลวจึงอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดเหนี่ยวนำ ส่งผลให้เกิดแรงผลักซึ่งกันและกัน แรงผลักที่กระทำต่อโลหะหลอมเหลวจะชี้ไปยังแกนของเบ้าหลอมเสมอ และโลหะหลอมเหลวจะถูกผลักไปยังจุดศูนย์กลางของเบ้าหลอมด้วย เนื่องจากขดลวดเหนี่ยวนำเป็นขดลวดสั้นที่มีแรงผลักที่ปลายทั้งสองด้าน แรงไฟฟ้าที่ปลายทั้งสองด้านของขดลวดเหนี่ยวนำจึงลดลง และการกระจายแรงไฟฟ้าที่ปลายด้านบนและด้านล่างจะน้อยลง และกระจายแรงไฟฟ้าที่ปลายตรงกลางมากขึ้น ภายใต้แรงนี้ ของเหลวโลหะจะเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางไปยังแกนของเบ้าหลอมก่อน จากนั้นจึงไหลขึ้นและลงสู่จุดศูนย์กลาง ปรากฏการณ์นี้ยังคงหมุนเวียนต่อไป ก่อให้เกิดการเคลื่อนที่อย่างรุนแรงของของเหลวโลหะ ในระหว่างการถลุงจริง ปรากฏการณ์ของเหลวโลหะโป่งขึ้นและพลิกขึ้นและลงในจุดศูนย์กลางของเบ้าหลอมสามารถถูกกำจัดได้ ซึ่งเรียกว่าการกวนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า

4. ฟังก์ชันของการกวนแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

① สามารถเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีในระหว่างกระบวนการถลุงโลหะ; ② รวมองค์ประกอบของของเหลวโลหะหลอมเหลว; ③ อุณหภูมิของโลหะหลอมเหลวในเบ้าหลอมมีแนวโน้มสม่ำเสมอ ส่งผลให้ปฏิกิริยาเสร็จสมบูรณ์ในระหว่างการหลอมเหลว; ④ ผลลัพธ์ของการกวนเอาชนะผลของแรงดันสถิตของมันเอง พลิกฟองที่ละลายอยู่ลึกในเบ้าหลอมลงบนพื้นผิวของเหลว อำนวยความสะดวกในการปล่อยก๊าซและลดปริมาณก๊าซที่รวมอยู่ในโลหะผสม การกวนอย่างเข้มข้นจะทำให้เกิดการกัดกร่อนเชิงกลของโลหะหลอมเหลวบนเบ้าหลอม ส่งผลต่ออายุการใช้งาน; ⑥ เร่งการสลายตัวของวัสดุทนไฟในเบ้าหลอมที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้โลหะผสมหลอมเหลวปนเปื้อนอีกครั้ง

5. ระดับสุญญากาศคืออะไร?

องศาสุญญากาศหมายถึงความบางของก๊าซที่มีความดันต่ำกว่า 1 บรรยากาศ โดยทั่วไปจะแสดงเป็นความดัน

6. อัตราการรั่วไหลคือเท่าไร?

อัตราการรั่วไหลหมายถึงปริมาณแรงดันที่เพิ่มขึ้นต่อหน่วยเวลาหลังจากปิดอุปกรณ์สูญญากาศ

7. เอฟเฟคผิวเป็นยังไง?

ปรากฏการณ์ผิว (Skin Effect) หมายถึงปรากฏการณ์การกระจายกระแสไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอบนหน้าตัดของตัวนำ (หมายถึงประจุของเตาหลอมในการถลุง) เมื่อมีกระแสไฟฟ้าสลับไหลผ่าน ยิ่งความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่ผิวตัวนำสูงเท่าใด ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่เข้าใกล้ศูนย์กลางก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น

8. การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

กระแสไฟฟ้าสลับจะไหลผ่านลวดและสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับรอบๆ ลวด ในขณะที่การวางลวดปิดไว้ในสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับภายในลวด ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

10. ข้อดีของการถลุงด้วยเตาเหนี่ยวนำสูญญากาศคืออะไร?

① ไม่มีมลพิษทางอากาศและตะกรัน โลหะผสมที่หลอมได้มีความบริสุทธิ์และมีประสิทธิภาพในระดับสูง

② การหลอมสูญญากาศสร้างเงื่อนไขการระบายก๊าซที่ดี ส่งผลให้มีปริมาณก๊าซต่ำในเหล็กหลอมและโลหะผสม

③ ภายใต้สภาวะสุญญากาศ โลหะจะไม่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย

④ สิ่งเจือปน (Pb, Bi เป็นต้น) ที่นำเข้ามาจากวัตถุดิบอาจระเหยในสภาวะสุญญากาศ ส่งผลให้วัตถุดิบบริสุทธิ์

⑤ ในระหว่างการถลุงด้วยเตาเหนี่ยวนำสูญญากาศ สามารถใช้การดีออกซิเดชันด้วยคาร์บอนได้ และผลิตภัณฑ์การดีออกซิเจนจะเป็นก๊าซ ส่งผลให้ได้ความบริสุทธิ์ของโลหะผสมสูง

6. สามารถปรับและควบคุมองค์ประกอบทางเคมีได้อย่างแม่นยำ

⑦ สามารถใช้วัสดุที่ส่งคืนได้

11. ข้อเสียของการถลุงด้วยเตาเหนี่ยวนำสูญญากาศคืออะไร?

① อุปกรณ์มีความซับซ้อน ราคาแพง และต้องมีการลงทุนสูง

② การบำรุงรักษาที่ไม่สะดวก ต้นทุนการถลุงที่สูง และต้นทุนที่ค่อนข้างสูง

③ การปนเปื้อนของโลหะที่เกิดจากวัสดุทนไฟในเบ้าหลอมในระหว่างกระบวนการถลุง

④ ชุดการผลิตมีขนาดเล็ก และปริมาณงานตรวจสอบก็มีมาก

12. พารามิเตอร์พื้นฐานหลักและความหมายของปั๊มสุญญากาศคืออะไร

① ระดับสุญญากาศสูงสุด: ค่าความดันเสถียรต่ำสุด (กล่าวคือ ระดับสุญญากาศเสถียรสูงสุด) ที่สามารถได้รับหลังจากช่วงเวลาอันยาวนานของการปล่อยของเหลวออกเมื่อปิดผนึกทางเข้าของปั๊มสุญญากาศ เรียกว่า ระดับสุญญากาศสูงสุดของปั๊ม

② อัตราการดูดออก: ปริมาตรของก๊าซที่ถูกดูดออกโดยปั๊มต่อหน่วยเวลาเรียกว่าอัตราการสูบของปั๊มสุญญากาศ

③ แรงดันทางออกสูงสุด: ค่าแรงดันสูงสุดที่ก๊าซจะถูกระบายออกจากพอร์ตไอเสียของปั๊มสุญญากาศในระหว่างการทำงานปกติ

④ แรงดันเบื้องต้น: ค่าแรงดันสูงสุดที่ต้องรักษาไว้ที่พอร์ตไอเสียของปั๊มสุญญากาศเพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้อย่างปลอดภัย

13. จะเลือกระบบปั๊มสุญญากาศให้เหมาะสมได้อย่างไร?

① อัตราการสูบของปั๊มสุญญากาศจะสอดคล้องกับแรงดันทางเข้าของปั๊มสุญญากาศ

② ปั๊มเชิงกล ปั๊มรูทส์ และปั๊มบูสเตอร์น้ำมัน ไม่สามารถปล่อยไอเสียสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรงได้ และจะต้องอาศัยปั๊มส่วนหน้าในการสร้างและรักษาแรงดันเบื้องต้นที่กำหนดไว้เพื่อให้ทำงานได้ตามปกติ

14. ทำไมจึงต้องเพิ่มตัวเก็บประจุในวงจรไฟฟ้า?

เนื่องจากระยะห่างระหว่างขดลวดเหนี่ยวนำและวัสดุเตาโลหะที่มาก การรั่วไหลของสนามแม่เหล็กจึงรุนแรงมาก ฟลักซ์แม่เหล็กที่มีประโยชน์จึงต่ำมาก และกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟก็สูง ดังนั้น ในวงจรแบบคาปาซิทีฟ กระแสจะไหลนำแรงดันไฟฟ้า เพื่อชดเชยอิทธิพลของความเหนี่ยวนำและปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลัง จำเป็นต้องติดตั้งตัวเก็บประจุไฟฟ้าจำนวนที่เหมาะสมในวงจร เพื่อให้ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำสามารถสั่นพ้องแบบขนานกันได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มค่าตัวประกอบกำลังของขดลวดเหนี่ยวนำ

15. อุปกรณ์หลักของเตาเหนี่ยวนำสูญญากาศมีกี่ชิ้นส่วน?

ห้องหลอม, ห้องเท, ระบบสุญญากาศ, ระบบจ่ายไฟ

16. มาตรการบำรุงรักษาระบบสุญญากาศในระหว่างกระบวนการหลอมมีอะไรบ้าง

① คุณภาพน้ำมันและระดับน้ำมันของปั๊มสุญญากาศอยู่ในปกติ

② แผ่นกรองกลับด้านตามปกติ

③ การปิดผนึกของวาล์วแยกแต่ละตัวเป็นปกติ

17. มาตรการบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าระหว่างกระบวนการหลอมมีอะไรบ้าง

① อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นของตัวเก็บประจุอยู่ในภาวะปกติ

② อุณหภูมิของน้ำมันหม้อแปลงอยู่ในภาวะปกติ

③ อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นของสายเคเบิลอยู่ในภาวะปกติ

18. ข้อกำหนดสำหรับเบ้าหลอมในเตาเหนี่ยวนำสูญญากาศมีอะไรบ้าง

① มีเสถียรภาพทางความร้อนสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวที่เกิดจากการทำความเย็นและความร้อนอย่างรวดเร็ว

② มีเสถียรภาพทางเคมีสูงเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของเบ้าหลอมจากวัสดุทนไฟ

③ มีความต้านทานไฟสูงและความแข็งแรงของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูงเพียงพอที่จะทนต่ออุณหภูมิสูงและแรงกระแทกของวัสดุเตาเผา

④ เบ้าหลอมควรมีความหนาแน่นสูงและพื้นผิวการทำงานเรียบเพื่อลดพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างเบ้าหลอมและของเหลวโลหะ และเพื่อลดระดับการยึดเกาะของเศษโลหะบนพื้นผิวของเบ้าหลอม

⑤ มีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนสูง

⑥ การหดตัวของปริมาตรเล็กในระหว่างกระบวนการเผาผนึก

⑦ มีความผันผวนต่ำและทนต่อความชื้นได้ดี

⑧ วัสดุเบ้าหลอมมีการปล่อยก๊าซออกมาเล็กน้อย

⑨ เบ้าหลอมมีทรัพยากรวัสดุมากมายและราคาถูก

19. จะปรับปรุงประสิทธิภาพการทนอุณหภูมิสูงของเบ้าหลอมได้อย่างไร

① ลดปริมาณ CaO และอัตราส่วนของ CaO/SiO2 ในทราย MgO เพื่อลดปริมาณของเฟสของเหลวและเพิ่มอุณหภูมิที่ใช้สร้างเฟสของเหลว

② ปรับปรุงเสถียรภาพของเมล็ดคริสตัล

③ เพื่อให้ได้สถานะการตกผลึกใหม่ในชั้นเผา เพื่อลดรูพรุน ลดความกว้างของขอบเกรน และสร้างโครงสร้างโมเสก โดยสร้างการรวมกันโดยตรงของเฟสของแข็งและของแข็ง จึงลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของเฟสของเหลว

20. เลือกขนาดรูปทรงเรขาคณิตของเบ้าหลอมอย่างไรให้เหมาะสม?

① ความหนาของผนังเบ้าหลอมโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1/8 ถึง 1/10 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของเบ้าหลอม (ที่ขึ้นรูปแล้ว)

② ของเหลวเหล็กคิดเป็น 75% ของปริมาตรเบ้าหลอม

③ มุม R อยู่ที่ประมาณ 45°

④ ความหนาของก้นเตาโดยทั่วไปจะหนาประมาณ 1.5 เท่าของผนังเตา

21. กาวชนิดใดที่นิยมใช้ผูกปมเบ้าหลอม?

① สารอินทรีย์: เดกซ์ทริน ของเหลวเสียจากเยื่อกระดาษ เรซินอินทรีย์ ฯลฯ

② สารอนินทรีย์: โซเดียมซิลิเกต, น้ำเกลือ, กรดบอริก, คาร์บอเนต, ดินเหนียว ฯลฯ

22. กาว (H3BO3) มีหน้าที่อะไรในการผูกปมเบ้าหลอม?

กรดบอริก (H3BO3) สามารถกำจัดความชื้นทั้งหมดได้โดยการให้ความร้อนต่ำกว่า 300 ℃ ภายใต้สถานการณ์ปกติ และเรียกว่า บอรอนิกแอนไฮไดรด์ (B2O3)

① ที่อุณหภูมิต่ำ MgO และ Al2O3 บางส่วนสามารถละลายเป็นของเหลว B2O3 เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ทรานซิชันชุดหนึ่ง เร่งการแพร่กระจายของเฟสของแข็งของ MgO · Al2O3 และส่งเสริมการตกผลึกใหม่ ทำให้เกิดชั้นการเผาของเบ้าหลอมที่อุณหภูมิต่ำกว่า จึงทำให้อุณหภูมิการเผาลดลง

② โดยการอาศัยผลการหลอมและการเชื่อมของกรดบอริกที่อุณหภูมิปานกลาง สามารถทำให้ชั้นที่เผาแบบกึ่งเผาหนาขึ้นได้ หรือสามารถเพิ่มความแข็งแรงของเบ้าหลอมก่อนการเผาแบบรองได้

③ ในทรายแมกนีเซียที่มี CaO การใช้สารยึดเกาะสามารถยับยั้งการเปลี่ยนแปลงผลึกของ 2CaO · SiO2 ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 850 ℃ ได้

23. วิธีการขึ้นรูปเบ้าหลอมมีกี่วิธี?

สองวิธี

① การผลิตแบบสำเร็จรูปนอกเตาเผา หลังจากผสมวัตถุดิบ (วัสดุทนไฟแมกนีเซียมผสมไฟฟ้าหรืออะลูมิเนียมแมกนีเซียมสปิเนล) กับอัตราส่วนขนาดอนุภาคที่กำหนด และคัดเลือกกาวที่เหมาะสมแล้ว วัตถุดิบจะถูกขึ้นรูปในแม่พิมพ์เบ้าหลอมโดยผ่านกระบวนการสั่นสะเทือนและความดันไอโซสแตติก ตัวเบ้าหลอมจะถูกทำให้แห้งและนำไปผ่านกระบวนการขึ้นรูปเบ้าหลอมสำเร็จรูปในเตาเผาอุโมงค์อุณหภูมิสูง โดยมีอุณหภูมิการเผาสูงสุด ≥ 1700 องศาเซลเซียส × 8 ชั่วโมง

② ตีโดยตรงภายในเตา เติมกาวแข็ง เช่น กรดบอริก ในปริมาณที่เหมาะสมในอัตราส่วนขนาดอนุภาคที่เหมาะสม ผสมให้เข้ากัน และใช้การอัดแน่นเพื่อให้ได้เนื้อวัสดุที่แน่นหนา ในระหว่างการเผาผนึก โครงสร้างจุลภาคที่แตกต่างกันจะถูกสร้างขึ้นตามอุณหภูมิที่แตกต่างกันของแต่ละชิ้นส่วน

24. โครงสร้างการเผาของเบ้าหลอมมีกี่ชั้น และมีผลกระทบต่อคุณภาพของเบ้าหลอมอย่างไร

โครงสร้างการเผาของเบ้าหลอมแบ่งออกเป็น 3 ชั้น ได้แก่ ชั้นเผา ชั้นกึ่งเผา และชั้นหลวม

ชั้นเผาผนึก: ในระหว่างกระบวนการเผาผนึก ขนาดของอนุภาคจะเกิดการตกผลึกใหม่ ยกเว้นขนาดอนุภาคของทรายขนาดกลางที่ปลายอุณหภูมิต่ำ จะมองไม่เห็นสัดส่วนเดิมเลย และโครงสร้างจะสม่ำเสมอและละเอียด ขอบเกรนแคบมาก และสิ่งเจือปนจะถูกกระจายตัวใหม่บนขอบเกรนใหม่ ชั้นเผาผนึกเป็นเปลือกแข็งที่อยู่ภายในสุดของผนังเบ้าหลอม ซึ่งสัมผัสกับโลหะหลอมเหลวโดยตรงและรับแรงต่างๆ ดังนั้นชั้นนี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเบ้าหลอม

ชั้นหลวม: ในระหว่างการเผา อุณหภูมิใกล้กับชั้นฉนวนจะต่ำ และทรายแมกนีเซียมไม่สามารถเผาหรือยึดติดโดยเฟสแก้วได้ ทำให้คงอยู่ในสภาพหลวมอย่างสมบูรณ์ ชั้นนี้อยู่ที่ส่วนนอกสุดของเบ้าหลอมและมีวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้: ประการแรก เนื่องจากโครงสร้างหลวมและการนำความร้อนต่ำ ความร้อนที่ถ่ายเทจากผนังด้านในของเบ้าหลอมไปยังภายนอกจึงลดลง ลดการสูญเสียความร้อน ทำหน้าที่เป็นฉนวน และเพิ่มประสิทธิภาพความร้อนภายในเบ้าหลอม ประการที่สอง ชั้นหลวมยังเป็นชั้นป้องกัน เนื่องจากชั้นเผาหลอมมีเปลือกและสัมผัสกับโลหะเหลวโดยตรง จึงมีแนวโน้มที่จะแตกร้าว เมื่อแตกร้าว โลหะเหลวที่หลอมเหลวจะซึมออกมาจากรอยแตกร้าว ในขณะที่ชั้นหลวมมีโอกาสแตกร้าวน้อยกว่าเนื่องจากโครงสร้างหลวม ของเหลวโลหะที่ซึมออกมาจากชั้นในจะถูกปิดกั้นโดยชั้นนี้ ช่วยปกป้องวงแหวนตรวจจับ ประการที่สาม ชั้นหลวมยังคงเป็นบัฟเฟอร์ เนื่องจากชั้นซินเตอร์กลายเป็นเปลือกแข็ง การขยายตัวและการหดตัวของปริมาตรโดยรวมจึงเกิดขึ้นเมื่อได้รับความร้อนและเย็นลง เนื่องจากโครงสร้างที่หลวมของชั้นที่หลวมนี้ จึงมีบทบาทในการบัฟเฟอร์ในการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของเบ้าหลอม

ชั้นกึ่งเผา (หรือที่เรียกว่าชั้นทรานซิชัน): อยู่ระหว่างชั้นเผาและชั้นหลวม แบ่งออกเป็นสองส่วน ใกล้กับชั้นเผา สิ่งเจือปนจะละลายและกระจายตัวหรือเกาะติดกับอนุภาคทรายแมกนีเซียม ทรายแมกนีเซียมจะตกผลึกใหม่บางส่วน และอนุภาคทรายขนาดใหญ่จะมีความหนาแน่นสูงเป็นพิเศษ ส่วนที่อยู่ใกล้ชั้นหลวมจะถูกยึดติดกันอย่างสมบูรณ์ด้วยกาว ชั้นกึ่งเผาทำหน้าที่เป็นทั้งชั้นเผาและชั้นหลวม

25. เลือกระบบกระบวนการเตาอบอย่างไร?

① อุณหภูมิสูงสุดของเตาอบ: เมื่อความหนาของชั้นฉนวนของเบ้าหลอมแบบปมอยู่ที่ 5-10 มม. สำหรับแมกนีเซียมหลอมไฟฟ้า ชั้นซินเตอร์มีความหนาเพียง 13-15% ของความหนาของเบ้าหลอมเมื่ออบที่อุณหภูมิ 1800 องศาเซลเซียส เมื่ออบในเตาอบที่อุณหภูมิ 2000 องศาเซลเซียส ความหนาจะอยู่ที่ 24-27% เมื่อพิจารณาถึงความแข็งแรงของเบ้าหลอมที่อุณหภูมิสูง การใช้อุณหภูมิเตาอบที่สูงขึ้นจะดีกว่า แต่ก็ไม่ง่ายที่จะสูงเกินไป เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 2000 องศาเซลเซียส จะเกิดโครงสร้างคล้ายรังผึ้งเนื่องจากการระเหิดของแมกนีเซียมออกไซด์หรือการรีดักชันของแมกนีเซียมออกไซด์โดยคาร์บอน รวมถึงการตกผลึกซ้ำอย่างรุนแรงของแมกนีเซียมออกไซด์ ดังนั้น ควรควบคุมอุณหภูมิสูงสุดของเตาอบให้ต่ำกว่า 2000 องศาเซลเซียส

② อัตราการให้ความร้อน: ในระยะแรกของการให้ความร้อน ควรอุ่นวัสดุทนไฟให้ร้อนเพียงพอเพื่อกำจัดความชื้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปอัตราการให้ความร้อนควรต่ำกว่า 1500 องศาเซลเซียส เมื่ออุณหภูมิของเตาเผาสูงกว่า 1500 องศาเซลเซียส ทรายแมกนีเซียหลอมไฟฟ้าจะเริ่มเผา ในขั้นตอนนี้ ควรใช้กำลังไฟฟ้าสูงเพื่อให้ความร้อนถึงอุณหภูมิสูงสุดของเตาเผาอย่างรวดเร็ว

③ ระยะเวลาการหุ้มฉนวน: หลังจากอุณหภูมิเตาเผาถึงอุณหภูมิสูงสุดของเตาเผาแล้ว จำเป็นต้องหุ้มฉนวนที่อุณหภูมิดังกล่าว ระยะเวลาการหุ้มฉนวนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทและวัสดุของเตาเผา เช่น 15-20 นาทีสำหรับเบ้าหลอมแมกนีเซียมแบบไฟฟ้าขนาดเล็ก และ 30-40 นาทีสำหรับเบ้าหลอมแมกนีเซียมแบบไฟฟ้าขนาดใหญ่และขนาดกลาง

ดังนั้นควรปรับอัตราการให้ความร้อนระหว่างเตาอบและอุณหภูมิการอบสูงสุดให้เหมาะสม