Mikä on tulenkestävä suutin?

Tentere -suuttimen nimi tulee sen toiminnasta - sana "suutin" kuvaa elävästi sen roolia sulakanavana, kun taas "tulenkestävä" korostaa sen kestävyyttä korkean lämpötilan ympäristöissä. Erityisen käytön mukaan tulenkestävät suuttimet voidaan jakaa moniin tyyppeihin, kuten ylempiin suuttimiin, alempiin suuttimiin, keräilijän suuttimiin, upotettuihin pääsyn suuttimiin (SEN) jne. Jokaisella tyypillä on rakenteen ja materiaalien eroja erilaisten prosessivaatimusten täyttämiseksi.

Mikä on tulenkestävä suutin?

Tulenkestävä suutin on tulenkestävä materiaalituote, jota käytetään korkean lämpötilan sulan metallin (kuten sulan teräksen, sulan raudan) tai ei-metallisen sulavirtauksen ohjauksen kanssa, joka on yleensä asennettu poistoaukkoon tai liukuvaan suuttimeen metallurgisten laitteiden (kuten kanka, muunnin, tundish).

Se varmistaa sulatus- ja valun ja valun stabiilisuuden ja turvallisuuden säätämällä sulan virtausnopeutta, virtausnopeutta ja virtaussuunta. Työskentelevät suuttimet eivät tarvitse vain kestämään äärimmäisiä korkeita lämpötiloja (yleensä yli 1500 ° C), vaan myös kestävä kemiallinen eroosio, mekaaninen pesu ja sulan ja kuonan lämpöhäiriövauriot.

Koostumus ja tulenkestävien suuttimien materiaalit

Työskentelevien suuttimien suorituskyky riippuu suoraan niiden materiaalin valinnasta ja rakennesuunnittelusta. Seuraavat ovat sen pääkomponentit ja materiaaliominaisuudet:

Kello 1. Päämateriaalit

Alumiinihiiltä (al₂o₃-C): Pääkomponenttina käytetään korkea-luvun alumiinioksidia (al₂o₃), ja hiilimateriaaleja (kuten grafiitti) lisätään lämmön iskunkestävyyden ja eroosionkestävyyden parantamiseksi. Alumiinihiilisuuttimia käytetään laajasti poikailla ja tundishissa, ja ne soveltuvat tavallisen hiiliteräksen valuttamiseen.
Alumiinin zirkoniumhiili (al₂o₃-zro₂-C): alumiinihiileen lisätään zirkoniumoksidia (zro₂) korkean lämpötilan eroosion ja lämpöhunan kestävyyden parantamiseksi, ja se sopii korkeaan mangaanin teräkseen tai muihin erityisiin teräsluokkiin.
Korkea-alumiinioksidi: Korkean alumiinien bauksiitti pää raaka-aineena se soveltuu alhaisen tarvittaviin tilaisuuksiin tai tavalliseen hiiliteräksen valuihin, ja sillä on edulliset kustannukset.
Magnesium-hiili (MGO-C): Magnesiumoksidin (MGO) kanssa matriisina lisätään hiilimateriaalit, jotka sopivat korkean alkalismien kuonan ympäristöön tai erityisiin teräsluokkiin.
Sulatut kvartsit: Käytetään jonkin verran vähähiilisen teräs- tai ei-rautametalliseosten valuttamiseen, sillä on hyvä lämpöiskunkestävyys, mutta heikko eroosionkestävyys.
Komposiittimateriaalit: kuten yhdistelmäsuuttimet zirkoniumoksidin ytimellä ja korkea-alumiinien ulkokerroksella, yhdistämällä eri materiaalien edut suorituskyvyn optimoimiseksi.

14. rakennesuunnittelu

Tulenkestävät suuttimetovat yleensä lieriömäisiä tai kartiomaisia, tarkkojen virtauskanavien ollessa sisällä (aukko on yleensä 10-100 mm) sulan virtausnopeuden hallitsemiseksi. Jotkut suuttimet (kuten upotussuuttimet) on suunniteltu erityisillä muodoilla, kuten sivureiteillä tai elliptisillä poistoilla, sulan teräksen virtauskentän jakautumisen optimoimiseksi kiteisessä. Ulompi kerros voidaan peittää metalliholkilla (kuten rautaholkki) mekaanisen lujuuden parantamiseksi ja lämpöhimon halkeilun estämiseksi.

3. Toiminnalliset lisäaineet

Suorituskyvyn parantamiseksi seuraavat lisäaineet lisätään usein tulenkestäviin suuttimiin:

Antioksidantit: kuten pii (SI) ja alumiini (AL) -jauheet, jotta hiilimateriaalit hapettaisivat korkeissa lämpötiloissa.

Stabilisaattorit: kuten oksidit, kuten kalsium (CAO) ja magnesium (MGO), lämpöiskun ja eroosion resistenssin parantamiseksi.

Sideaineet: kuten hartsit ja asfaltti, muovauslujuuden ja korkean lämpötilan vakauden parantamiseksi.

Tulenkestävien suuttimien toiminnot

Tulenkestävät suuttimet suorittavat useita avaintoimintoja korkean lämpötilan metallurgisissa prosesseissa:

1. Virtausohjaus

Refraktoiva suuttimet hallitsevat tarkasti sulan virtausnopeutta ja virtausta niiden sisäisten virtauskanavien koon ja muodon läpi. Esimerkiksi jatkuvassa valuprosessissa upotettu suuttimet tekevät yhteistyötä liukuvan suuttimen järjestelmän kanssa säätääkseen nopeutta, jolla sulaa teräs saapuu kiteisiin, jotta vältetään liian nopeasti tai liian hitaiden aiheuttamat puutteet.

2. Suojaa sula

Upotettu suutin menee syvälle kiteisiin estämään sulan teräksen altistumisen ilmaan, vähentämään hapettumista ja osallisuutta ja parantamaan aihion laatua. Lisäksi suuttimen sisäseinän sileä suunnittelu voi vähentää sulavirtauksen turbulenssia ja vähentää kuonan sisällyttämisriskiä.

3. Korkea lämpötila ja eroosionkestävyys

Setulenkestävä suutintäytyy kestää sulan teräksen tai kuonan vaikutukset lämpötilassa 1500-1700 ° C. Materiaalin korkea tulenkestävyys ja eroosioresistenssi varmistavat, että se pysyy vakaana useiden valujen aikana ja pidentää sen käyttöiän.

4

Kun kanka vaihdetaan tai valu käynnistetään ja pysähtyy, suuttimella on voimakas lämpötilan muutos. Korkealaatuiset tulenkestävät suuttimet vähentävät lämmön iskun halkeilun riskiä optimoimalla materiaalin formulaatio ja rakennesuunnittelu.

5. estää tukkeutumista

Korkean alumiiniteräksen tai kalsiumia sisältävän teräksen, alumiinioksidi-sulkeuteen voidaan tuottaa sulaan teräksessä aiheuttaen suuttimen tukkeutumisen. Työskentelevät suuttimet käyttävät usein tarttumisenestomateriaaleja (kuten CAO: ta sisältäviä komposiittimateriaaleja) tukkeutumisen estämiseksi tuottamalla matalan sulamispisteen aineita (kuten CaO · al₂o₃).

Levityskentät tulenkestävän suuttimien

Refraktouria suuttimia käytetään laajasti seuraavissa kentissä:

1. Rauta- ja teräsmetallurgia

Ladle: Ylä- ja alahuuttimia käytetään kanan pohjassa ja tekevät yhteistyötä liukuvan suuttimen järjestelmän kanssa sulan teräksen virtauksen hallitsemiseksi tundiin.
Tundish: Keräyssuuttimen ja upotettua suuttimia käytetään sulan terästen siirtämiseen tundishista kiteisiin jatkuvan valun optimoimiseksi.
Muunnin ja sähköuuni: Teräksen poistoaukkoon käytetään tulenkestävää suuttimia kestämään korkean lämpötilan sulan raudan ja kuonan eroosiota.

2. Ei-rautametallien sulatus

Ei-rautametallien, kuten alumiinin, kuparin ja magnesiumin, sulattaessa tulenkestäviä suuttimia käytetään sulansiirtoon ja valumiseen, kuten ohjaussuuttimiin alumiiniseosvaluissa.

3. Lasi- ja keraaminen teollisuus

Työskenistäviä suuttimia käytetään korkean lämpötilan lasin tai keraamisen sulan virtauksen ohjaamiseen, ja niiden on oltava erittäin korkea korroosionkestävyys ja mitta-stabiilisuus.

4. Muut korkean lämpötilan teollisuudenalat

Kuten roskien polttolaitokset, kemialliset korkean lämpötilan reaktorit jne., Tulenkestäviä suuttimia käytetään korkean lämpötilan nesteiden purkamisen tai läpäisyn hallintaan.

Tulenkestävien suuttimien tuotantoprosessi

Työskentelevien suuttimien tuotantoon sisältyy monia monimutkaisia ​​prosesseja sen varmistamiseksi, että niiden suorituskyky täyttää teollisuusstandardit:

1. Raaka -aineiden valinta ja ainesosat
Valitse korkea-alumiinioksidi, zirkoniumoksidi, grafiitti ja muut raaka-aineet ja hallitsevat tiukasti epäpuhtauspitoisuutta. Lisää antioksidantteja, sideaineita jne. Kaavasuhteen ja sekoituksen mukaan.

2. muovaus
Käytä isostaattista puristamis- tai korkeapainetta muovaustekniikkaa varmistaaksesi, että suuttimen rakenne on tiheä ja virtauskanava on tarkka. Jotkut suuttimet (kuten upotussuuttimet) on muodostettava monimutkaisiksi muodoiksi tarkkuusmuottien avulla.

3. sintraus
Sintrainti korkeassa lämpötilassa (1400-1800 ° C) happeassa tai suojaavassa ilmakehässä (kuten typpi) parantaa materiaalin voimakkuutta ja lämpöiskunkestävyyttä. Jotkut tuotteet käyttävät toissijaista sintrausta tai lämpökäsittelyä suorituskyvyn optimoimiseksi.

4. pintakäsittely
Pyyhi virtauskanava tai levitä anti-antiesiokerros (kuten zro₂-pinnoite) korroosionkestävyyden ja juoksevuuden parantamiseksi. Ulomääräinen kerros voidaan peittää metalliholkilla tai hapettumiskäsittelyllä.

5. Laadun tarkastus
Suuttimen huokoisuus, halkeamat ja mittatarkkuus tarkistetaan tuhoamattomilla testausmenetelmillä, kuten röntgenkuvat ja ultraääni. Tulenkestävä suorituskyky ja eroosioresistenssi varmistetaan laboratoriosimulaatiotesteillä.

Tulenkestävien suuttimien edut

Tulenkestävien suuttimien laaja levitys korkean lämpötilan teollisuudessa johtuu sen seuraavista eduista:

Korkea kestävyys: Korkealaatuiset materiaalit ja prosessit varmistavat, että suuttimia voidaan käyttää pitkään äärimmäisissä ympäristöissä ja yksittäinen elämä voi saavuttaa useita tunteja useisiin päiviin.
Tarkka ohjaus: Virtauskanavan suunnittelun tarkkuus varmistaa sulavirran vakauden ja parantaa tuotteen laatua.
Eroosiovastus: Sillä on voimakas vastus kemialliselle eroosiolle ja sulan teräksen ja kuonan mekaaniselle eroosiolle, mikä vähentää ylläpitokustannuksia.
Lämpöhakkin stabiilisuus: Optimoitu materiaalikaava vähentää lämpöhakkien halkeilun riskiä ja mukautuu usein aloituspysähdyksen prosessivaatimuksiin.
Monipuolinen suunnittelu: Erityyppiset suuttimet täyttävät eri prosessivaatimukset ja niillä on laaja valikoima sovellusskenaarioita.

Korkean lämpötilan teollisuuden ydinkomponenttina tulenkestävä suutin integroi useita toimintoja, kuten korkean lämpötilan vastus, korroosionkestävyys ja virtauksen hallinta. Se on välttämätön "kulissien takana oleva sankari" rauta- ja teräsmetallurgialla, ei-rautametallien sulattamisella ja muilla toimialoilla.