Šta je ladle vatrostalni materijal?

Ladle vatrostalni materijali su ključni materijali koji se koriste u procesu za zaštitu čelika kako bi se zaštitili obloge od lomovine i izdržati eroziju od rastopljenog čelika i šljake visoke temperature. Kao glavni kontejner za držanje i transport molten čelika (od pretvarača / električna peć za kontinuirano lijevanje potrebe da ostanu stabilni pod ekstremnim termodinamičkim i hemijskim uvjetima, a prilagođavajući se čestog rastopljenog čelika, temperaturne promjene i silnoj reakcija na sučelju od čelika. Slede su ključne komponente, zahtevi za performanse i tehničke izazove ladle vatrostalnih materijala:

Šta su vatrostalni materijali na ploči?

Ladle vatrostalni materijali uglavnom se sastoje od obloge od ladice i vatrostalnih funkcionalnih proizvoda. Njeni unutrašnji vatrostalni materijali moraju izdržati ekstremne uvjete kao što su zarobljeni, hemijsko erozije i termički šok od rastopljenog čelika visoke temperature.

Podstava za lomole obično se podijeljeva u sljedeće dijelove prema različitim područjima u kontaktu s rastopljenim čeličnim i funkcionalnim zahtjevima:

Stalni sloj (sigurnosni sloj):

Materijal: lagana izolacijska cigla ili niske toplotne provodljivosti (poput gline).

Funkcija: toplotna izolacija, smanjujući temperaturu ljuske kore i smanjenje gubitka topline.

Radni sloj (direktan kontakt s rastopljenim čelikom i šljakom):

Područje linije šljake:

Materijal: magnezijska ugljična opeka (MGO-C, koji sadrži 10% ~ 20% grafit).

Značajke: Visoka otpornost na šljaku erozije (posebno protiv alkalne šljake), grafit pruža topličko otpornost na udarce i podmazivanje.

Zidna površina:

Materijal: aluminijumska magnezijum Carbon opeka (al₂o₃-MGO-C) ili visoki aluminijski taban (al₂o₃≥80%).
Značajke: uravnoteženja otpornosti na rastopljeni čelični erozioni i troškovi, pogodan za područja ne-šljake.

Dno područje:

Materijal: visoka aluminijska cigla ili korundum tatable (al₂o₃≥90%).
Značajke: Visoka mehanička čvrstoća, otpornost na rastopljeni čelični statički pritisak i habanje udara.

Funkcionalne komponente:

Vatrostalna klizna kapija:

Materijal: aluminijski cirkonijum-karbonski kompozit (al₂o₃-zro₂-c) ili magnezijum karbon (mgo-c).

Funkcija: Precizno kontrolirajte protok rastopljenog čelika i trebate se oduprijeti eroziji visoke temperature i toplinskim udarom.

Čistač za čišćenje:

Materijal: Corundum-Spinel (al₂o₃-mgal₂o₄ ili magnezijum (MGO).

Funkcija: promiješati rastopljeni čelik puhanjem argona / azota, ujednačene temperature i sastava, potrebna su visoka propusnost i anti-propusnost.

Pa blok:

Materijal: visoki aluminijumski ili magnezijum ugljik.

Funkcija: Popravite kapiju i izdržite mehanički utjecaj protoka rastopljenog čelika.

Zahtevi za performanse ladle vatrostalnih materijala

• Otpornost na šljake: Područje linije šljake potkoljenice treba oduprijeti hemijskoj eroziji šljake visokog osnovice (CAO / sio₂> 2).
• Toplinski otpor: temperatura se uvelike fluktuira tijekom prometa za lomlje (poput hlađenja praznog lopova od 1600 ° C do sobne temperature), a materijal treba da se izbjegne pucanje.
• Snaga visoke temperature: izdržati statički tlak rastopljenog čelika (poput donjeg pritiska od 200-tona da se dosegne ~ 0,3MPA) i mehaničkog udara.
• Nisko zagađenje: Izbjegavajte nečistoće u vatrostalnim materijalima (kao što su SiO₂) od reakcije s rastopljenim čelikom i utječu na čistoću čelika.

Evolucija i izazovi materijalne tehnologije

Optimizacija magnezijskih karbonskih cigle

Tradicionalna magnezijska ugljična opeka: Oslobodite se na grafitu za poboljšanje toplotnog otpora otpornosti, ali grafit se lako oksidira (antioksidanti poput Al i Si moraju biti dodani).

Trend niskog karbonizacije: Razviti nisko-karbonske magnezijske cigle (grafitni sadržaj <8%), zamijenite dio grafita sa nanokarbonom (poput ugljičnog crna) ili u ne-situ generiranu ugljikonu (poput otpornosti u obliku smole) za smanjenje rizika od oksidacije.

Zaštita okoliša i bez hroma

Problem s zagađenjem hroma: Tradicionalna magnezijska-hromirana cigla (mgo-cr₂o₃) su ograničeni zbog karcinogenosti crka.

Alternativno rješenje: Koristite Spinel (Mgal₂o₄) ili magnezijum-kalcijum (MGO-CAO) materijali, koji su i šljački i ekološki prihvatljivi.

Proširenje kavana aplikacije

Integralna tehnologija za lijevanje: Koristite alumina-magneziju ili spinletableta za zamjenu tradicionalne opeke, smanjuju zajedničku eroziju i proširuje servisni vijek.

Samo-izravnavanje kavana: Izgradnja bez vibracija postiže se optimizacijom veličine čestica, smanjujući troškove rada.

Tipični načini kvara ladle vatrostalnih materijala

Slag linija: prodor šljake uzrokuje stvaranje faza niske točke (poput CAO-MGO-SiO₂ sistema) na površini magnezijskih ugljičnih opeka, a strukturu se ogura.

Termički stres Prolazi: Česte promjene temperature uzrokuju širenje mikrokrakova unutar materijala, a na kraju slojeviti prosipanje.

Blokiranje zračnih cigla: Uključivanja u rastopljenim čelikom (poput al₂o₃) deponuju se u zračnim rupama, utječući na efekt puhanja argona.

Primjena ladle vatrostalnih materijala:

Čisti čelični topljenje: Koristite visokoprostornu korundum zračne cigle (al₂o₃> 99%) za smanjenje uvođenja nečistoća.

Dugo-životni dizajn: Optimizirajte troškove i život kroz graditeljsku strukturu (poput magnezijum-karbonskih cigla u području šljake i aluminijum-magnezijum kavana za zid na ploči).

Inteligentno nadgledanje: Koristite infracrvene termalne slike ili akustičnu emisiju tehnologiju za nadgledanje statusa erozije u realnom vremenu.

Ladle vatrostalni materijali su osnovni potrošni materijal u procesu čelika i njihov nastup direktno utječe na kvalitetu rastopljenog čelika, sigurnosti proizvodnje i troškova. U usporedbi s Tundish vatrostalnim materijalima, materijali za lomljenja moraju izdržati duže rastično čelično prebivalište, složenije reakcije šljake i veće mehaničke opterećenja. Budući razvojni smjerovi uključuju materijale sa niskim ugljikom i ekološki prihvatljivim materijalima, dugovječno-životnog dizajna i inteligentne tehnologije održavanja. Na primjer, primjena magnezijuma-kalcijum materijala i kavana bez ugljika ne može poboljšati otpornost na šljake, već i ispunjavaju zahtjeve zelene proizvodnje.