Што такое вогнетрывалы матэрыял LAMLE?

Вогнетрывалыя матэрыялы LAMLE-гэта ключавыя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў працэсе вырабу сталі для абароны падшэўкі коўкла і вытрымліваюць эрозію высокатэмпературнай расплаўленай сталі і дзындраў. У якасці асноўнага кантэйнера для ўтрымання і транспарціроўкі расплаўленай сталі (ад пераўтваральніка / электрычная печ да бесперапыннага ліцця тандзіш), вогнетрывалыя матэрыялы з коскі павінны заставацца стабільнымі ў экстрэмальных тэрмадынамічных і хімічных умовах, пры гэтым адаптуючыся да частага ўздзеяння тэмпературы, тэмпературных змяненняў і парушэнняў на сляпое сталі. Ніжэй прыведзены ключавыя кампаненты, патрабаванні да эфектыўнасці і тэхнічныя праблемы вогнетрывалых матэрыялаў з руля:

Што такое вогнетрывалыя матэрыялы LAMLE?

Рефрактерныя матэрыялы LASLE ў асноўным складаюцца з падшэўкі з коскімі і функцыянальных прадуктаў рефрактерных коўкла. Унутраныя вогнетрывалыя матэрыялы павінны супрацьстаяць экстрэмальным умовам, такіх як чыстка, хімічная эрозія і цеплавы шок з высокатэмпературнай расплаўленай сталі.

Падшэўка з коўкла звычайна дзеліцца на наступныя часткі ў залежнасці ад розных абласцей, якія кантактуюць з расплаўленай сталі, і функцыянальнымі патрабаваннямі:

Пастаянны пласт (пласт бяспекі):

Матэрыял: Лёгкая ізаляцыя цэглы або нізкая цеплаправоднасць (напрыклад, гліна).

Функцыя: цеплаізаляцыя, зніжаючы тэмпературу абалонкі коўкла і зніжаючы страту цяпла.

Працоўны пласт (непасрэдны кантакт з расплаўленай сталі і дзындрам):

Плошча дзындраў:

Матэрыял: Цагляная цэгла Magnesia (MGO-C, якая змяшчае 10% ~ 20% графіту).

Асаблівасці: Высокая ўстойлівасць да эрозіі дзындраў (асабліва супраць шчолачнага дзындра), графіт забяспечвае цеплавую ўстойлівасць і змазку.

Плошча сцяны:

Матэрыял: Алюмініевы магній вугляродная цэгла (Al₂o₃-mgo-C) або высокі алюмініевы (Al₂o₃≥80%).
Асаблівасці: Устойлівасць да ўстойлівасці да расплаўленай сталі і кошту, прыдатнай для некрыжавых ліній.

Плошча знізу:

Матэрыял: высокая алюмініевая цэгла або корунд, адліты (Al₂o₃≥90%).
Асаблівасці: высокая механічная трываласць, устойлівасць да расплаўленага сталічнага статычнага ціску і зносу.

Функцыянальныя кампаненты:

Вогнетрывалыя рассоўныя вароты:

Матэрыял: алюмініевы цырконій вугляродны кампазіт (Al₂o₃-Zro₂-C) або магніевы вуглярод (MGO-C).

Функцыя: дакладна кантралюе паток расплаўленай сталі і неабходна супрацьстаяць эрозіі высокай тэмпературы і цеплавым шокам.

Plicing Plug:

Матэрыял: Corundum-Spinel (al₂o₃-mgal₂o₄) або магній (MGO).

Функцыя: Змяшайце расплаўленую сталь, дзьмуць аргону / азот, раўнамерная тэмпература і склад, высокая пранікальнасць і анты-пранікальнасць.

Ну блок:

Матэрыял: высокі алюмініевы або магніевы вуглярод.

Функцыя: Выпраўце вароты і вытрымайце механічнае ўздзеянне расплаўленага сталёвага патоку.

Патрабаванні да выканання рефрактерных матэрыялаў LAMLE

• Супраціў эрозіі дзындраў: плошча дзындра коскі павінна супрацьстаяць хімічнай эрозіі дзындраў з высокай базай (Cao / sio₂> 2).
• Цеплавая ўдарная ўстойлівасць: тэмпература ў значнай ступені вагаецца падчас тавараабароту (напрыклад, астуджэння пустога коўнда ад 1600 ° С да пакаёвай тэмпературы), а матэрыял павінен пазбегнуць трэска.
• Сіла высокай тэмпературы: вытрымка статычнага ціску расплаўленай сталі (напрыклад, ціск у ніжняй частцы 200-тоннай коўжу дасягае ~ 0,3 МПа) і механічнага шоку.
• Нізкае забруджванне: пазбягайце прымешак у вогнетрывалых матэрыялах (напрыклад, SiO₂) ад рэагавання з расплаўленай сталі і ўплыву на чысціню сталі.

Эвалюцыя і праблемы матэрыяльных тэхналогій

Аптымізацыя вугляродных цэглы магнезіі

Традыцыйныя вугляродныя цэглы магнезіі: абапірайцеся на графіт, каб павысіць цеплавую ўдарную ўстойлівасць, але графіт лёгка акісляецца (неабходна дадаць антыаксіданты, як Al і Si).

Тэндэнцыя нізкай карбанізацыі: Развіццё вугляроднай цэглы з нізкім утрыманнем вугляроду (утрыманне графіту <8%), заменіце частку графіту наноацэрозными вугляродам (напрыклад, вугляродным чорным) або на месцы, згенераванай структурай вугляроду (напрыклад, карбанізацыяй смалы), каб знізіць рызыку акіслення.

Ахова навакольнага асяроддзя і без хрому

Праблема з забруджваннем хрому: традыцыйныя цэглы магнезіі (MGO-CR₂O₃) абмежаваныя з-за канцерогенность Cr⁶⁺.

Альтэрнатыўнае рашэнне: выкарыстоўвайце шпінелі (Mgal₂o₄) або магній-кальцый (MGO-CAO), якія з'яўляюцца адначасова ўстойлівымі да дзындраў і экалагічна чыстым.

Пашырэнне запісанага прыкладання

Інтэгральная тэхналогія кастынгу: выкарыстоўвайце алюмінія-магнезію або шпінельныя адліткі, каб замяніць традыцыйную цагляную працу, паменшыць эрозію суставаў і пашырыць тэрмін службы.

Самаабслугоўванне адлічаных аддзелаў: Без вібрацыйнай канструкцыі дасягаецца за кошт аптымізацыі памераў часціц, зніжэння выдаткаў на працоўную сілу.

Тыповыя рэжымы адмовы з рефрактерных матэрыялаў на коскі

Эрозія дзындраў: пранікненне дзындраў выклікае адукацыю фаз з нізкім узроўнем плавання (напрыклад, сістэма Cao-Mgo-Sio₂) на паверхні цэглы магнезіі-вугляроду, а структура адкручваецца.

Спропаванне цеплавога напружання: частыя змены тэмпературы выклікаюць пашырэнне мікратрэшнікаў унутры матэрыялу і ў рэшце рэшт накладзенае абсыпанне.

Закаркаванне паветраных цэглы: уключэння ў расплаўленую сталь (напрыклад, Al₂o₃) адкладаюцца ў паветраныя адтуліны, што ўплывае на эфект дзьмухання аргона.

Прымяненне рефрактерных матэрыялаў LAMLE:

Выплаўка чыстай сталі: выкарыстоўвайце паветраныя цэглы з высокай чысцінёй (Al₂o₃> 99%), каб паменшыць увядзенне прымешак.

Дызайн доўгага жыцця: аптымізаваць выдаткі і тэрмін службы праз градыентную структуру (напрыклад, цэглу вугляроду магнію ў зоне дзындра і алюмініевы магнезіум для сцяны).

Інтэлектуальны маніторынг: Выкарыстоўвайце інфрачырвоныя цеплавыя здымкі або тэхналогію акустычнай выкіды для кантролю за станам эрозіі падкладкі коўкла ў рэжыме рэальнага часу.

Вогнетрывалыя матэрыялы LAMLE - гэта асноўныя расходныя матэрыялы ў працэсе вырабу сталі, і іх прадукцыйнасць непасрэдна ўплывае на якасць расплаўленай сталі, бяспеку вытворчасці і кошт. У параўнанні з тандусцкімі вогнетрывалымі матэрыяламі, матэрыялы для коўкла павінны вытрымліваць больш працяглы час расплаўленай сталі, больш складаныя рэакцыі дзындраў-сталі і больш высокія механічныя нагрузкі. Напрамкі развіцця ўключаюць нізкавугляродны і экалагічна чыстыя матэрыялы, дызайн працяглага жыцця і інтэлектуальную тэхналогію абслугоўвання. Напрыклад, прымяненне матэрыялаў магнію-кальцыю і без вугляроду можа не толькі павысіць супраціў дзындраў, але і адпавядаць патрабаванням зялёнага вытворчасці.