Mis on redelite tulekindla materjal?

Kallaga tulekindlad materjalid on peamised materjalid, mida kasutatakse terase valmistamise protsessis, et kaitsta redeli voodrit ja taluda kõrge temperatuuriga sula terase ja räbu erosiooni. Sulaterase hoidmise ja transportimise peamise anumina (alates muundurist / Elektriahjust kuni pideva valamise tundideni) peavad katte tulekindlad materjalid püsima stabiilsena äärmuslikes termodünaamilistes ja keemilistes tingimustes, kohandades samal ajal sagedaste sulatehase, temperatuurimuutuste ja vägivaldsete reaktsioonidega libe-temperatuuril. Järgnevalt on toodud tulekindlate materjalide põhikomponendid, jõudlusnõuded ja tehnilised väljakutsed:

Millised on redelite tulekindlad materjalid?

Ladle tulekindlad materjalid koosnevad peamiselt redeli voodrist ja refräänivast funktsionaalsest toodetest. Selle sisemised tulekindlad materjalid peavad taluma ekstreemseid tingimusi, nagu küürimine, keemiline erosioon ja kõrgtemperatuuriga sulaterase termiline šokk.

Ladli vooder jaguneb tavaliselt järgmisteks osadeks vastavalt erinevatele piirkondadele, mis on kokku puutunud sulaterase ja funktsionaalsete nõuetega:

Püsiv kiht (ohutuskiht):

Materjal: kerged isolatsiooni tellised või väikesed soojusjuhtivused (näiteks savi).

Funktsioon: termiline isolatsioon, vähendades redeli kesta temperatuuri ja vähendades soojuskadu.

Töökiht (otsene kontakt sula terasest ja räbuga):

Slagi liini piirkond:

Materjal: Magneesia süsiniku tellis (MGO-C, mis sisaldab 10% ~ 20% grafiiti).

Omadused: kõrge vastupidavus räbu erosioonile (eriti aluselise räbu vastu), grafiit pakub termilist šokitakistust ja määrdeainet.

Seinapiirkond:

Materjal: alumiiniumist magneesium-süsinik tellis (al₂o₃-mGo-C) või kõrge alumiiniumist valatav (al₂o₃ ≥80%).
Omadused: tasakaalu terase erosiooni ja kulude vastupidavus, mis sobib mitte-organismi piirkondade jaoks.

Alumine piirkond:

Materjal: kõrge alumiiniumist telliskivi või korundi valatav (al₂o₃ ≥90%).
Omadused: kõrge mehaaniline tugevus, vastupidavus sulaterase staatilise rõhu ja löögi kulumise suhtes.

Funktsionaalsed komponendid:

Tulekindlate libisev värav:

Materjal: alumiiniumist tsirkooniumsüsinik komposiit (al₂o₃-zro₂-c) või magneesiumpüsin (MGO-C).

Funktsioon: kontrollige täpselt sulaterase voogu ja tuleb vastu seista kõrge temperatuuri erosiooni ja termilise šoki vastu.

PLUING PUHATUS:

Materjal: Corundum-spinel (al₂o₃-mgal₂o₄) või magneesium (MGO).

Funktsioon: segage sulaterast, puhudes argooni / Lämmastik, ühtlane temperatuur ja koostis, kõrge läbilaskvus ja läbilaskvus.

Noh plokk:

Materjal: kõrge alumiiniumist või magneesiumisüsinikku.

Funktsioon: fikseerige värav ja taluge sula terasest voolu mehaanilist mõju.

Läbi tulekindlate materjalide jõudlusnõuded

• Räpude erosiooniresistentsus: reagi räbu joonepindala peab seisma vastu suure basiitsusega räbu keemilisele erosioonile (Cao / Sio₂> 2).
• Termiline löögikindlus: temperatuur kõigub oluliselt kande käibe ajal (näiteks tühja kande jahutamine vahemikus 1600 ° C kuni toatemperatuurini) ja materjal peab pragunemist vältima.
• Kõrge temperatuuri tugevus: taluge sulaterase staatilist rõhku (näiteks 200-tonnise reana põhjarõhk, ulatub ~ 0,3MPa) ja mehaanilise löögi.
• Madal reostus: vältige tulekindlates materjalides (näiteks SiO₂) lisandeid sulavarasega reageerimise ja terase puhtuse mõjutamise korral.

Materiaalse tehnoloogia areng ja väljakutsed

Magneesia süsiniku telliste optimeerimine

Traditsioonilised magneesiumi süsinik -tellised: tuginege termilise šokikindluse parandamiseks grafiidile, kuid grafiit on kergesti oksüdeerunud (lisada tuleb antioksüdandid nagu Al ja Si).

Madala karboniseerimise suundumus: arendage välja madala süsinikusisaldusega magneesiumi süsiniku tellised (grafiidi sisaldus <8%), asendage osa grafiidist nanokarboniga (näiteks süsinik must) või situ-sisese süsiniku struktuuriga (näiteks vaigu karboniseerimine), et vähendada oksüdatsiooniriski.

Keskkonnakaitse ja kroomivaba

Kroomireostusprobleem: traditsioonilised magneesiumi-kroom tellised (MGO-CR₂O₃) on piiratud CR⁶⁺ kantserogeensuse tõttu.

Alternatiivne lahendus: kasutage spineli (MGAL₂O₄) või magneesium-kaltsium (MGO-CAO) materjale, mis on nii räbu kui ka keskkonnasõbralikud.

Valatud rakenduse laiendamine

Integral casting Technology: kasutage alumiiniumoksiidi-magnesi või spineli castingleid, et asendada traditsiooniline telliskivi, vähendada ühist erosiooni ja pikendada kasutusaega.

Iseehitused pasunahad: vibratsioonivaba konstruktsioon saavutatakse osakeste suuruse optimeerimise kaudu, vähendades tööjõukulusid.

Tüüpilised tõrkerežiimid refraktoorsete materjalide režiimid

Räpujoone erosioon: räbu läbitungimine põhjustab magneesiumi-süsiniku telliste pinnal madala sulamise punkti faaside (näiteks Cao-MGO-SiO₂ süsteem) moodustumist ja struktuur koorub maha.

Termiline pingega spalling: sagedased temperatuurimuutused põhjustavad mikrokrakkide laienemist materjali sees ja lõpuks kihiline kuup.

Õhu telliste blokeerimine: õhuaukudesse ladestuvad sulatatud terase (näiteks al₂o₃) lisamine, mis mõjutab argooni puhuvat efekti.

Läbivaatuse materjalide rakendamine:

Puhas terasest sulatamine: kasutage lisandite kasutuselevõtmiseks suure puhtusarja korundi õhu telliseid (al₂o₃> 99%).

Pikaajaline disain: optimeerige kulusid ja elu gradiendi struktuuri kaudu (näiteks magneesiumsüsiniku tellised räbu piirkonnas ja alumiinium-magnesium-kastid kare seina jaoks).

Intelligentne seire: kasutage infrapuna soojuskujutajaid või akustiliste emissioonide tehnoloogiat, et jälgida reaside voodri erosiooni olekut reaalajas.

Ladle'i tulekindlad materjalid on terase valmistamise põhitarbijad ja nende jõudlus mõjutab otseselt sulaterase kvaliteeti, tootmisohutust ja kulusid. Võrreldes tundide tulekindlate materjalidega peavad redelimaterjalid taluma pikemat sula terasest eluaega, keerukamaid räbu-terast reaktsioone ja suuremaid mehaanilisi koormusi. Tulevaste arendussuundade hulka kuuluvad madala süsinikusisaldusega ja keskkonnasõbralikud materjalid, pikaajaline disain ja intelligentsed hooldustehnoloogiad. Näiteks magneesium-kaltsiummaterjalide ja süsinikuvabade pasude kasutamine ei saa mitte ainult parandada räbu vastupidavust, vaid vastata ka rohelise tootmise nõuetele.