Što je vatrostalna mlaznica?

Naziv vatrostalne mlaznice dolazi od njegove funkcije - riječ "mlaznica" živo opisuje njegovu ulogu kao kanal taline, dok "vatrostalna" ističe njegovu izdržljivost u okruženjima visoke temperature. Prema svojoj specifičnoj uporabi, vatrostalne mlaznice mogu se podijeliti u mnoge vrste, poput gornjih mlaznica, donjih mlaznica, kolekcionarnih mlaznica, potopljenih ulaznih mlaznica (SEN) itd. Svaka vrsta ima razlike u strukturi i materijalima kako bi ispunila različite zahtjeve procesa.

Što je vatrostalna mlaznica?

Vatrostalna mlaznica je proizvod od vatrostalnog materijala koji se koristi za rastopljeni metal s visokim temperaturama (poput rastaljenog čelika, rastaljenog željeza) ili ne-metalnog kontrole protoka taline, obično ugrađenog u izlaz ili kliznu mlaznicu metalurške opreme (kao što su ladle, pretvarač, tundish).

Osigurava stabilnost i sigurnost postupka topljenja i lijevanja točno kontrolirajući brzinu protoka, brzinu protoka i smjer protoka taline. Vatrostalne mlaznice ne samo da moraju izdržati ekstremne visoke temperature (obično preko 1500 ° C), već također moraju odoljeti kemijskoj eroziji, mehaničkom čišćenju i oštećenju toplinskog udara od taline i šljake.

Sastav i materijali vatrostalnih mlaznica

Učinkovitost vatrostalnih mlaznica izravno ovisi o njihovom odabiru materijala i konstrukcijskom dizajnu. Slijede njegove glavne komponente i materijalne karakteristike:

1. Glavni materijali

Aluminijski ugljik (al₂o₃-C): glinica visoke čistoće (al₂o₃) koristi se kao glavna komponenta, a ugljični materijali (poput grafita) dodaju se kako bi se poboljšala toplinski otpornost na udarce i otpornost na eroziju. Aluminijske ugljične mlaznice naširoko se koriste u lopaticama i tundišima, a pogodne su za lijevanje običnog ugljičnog čelika.
Aluminijski cirkonijev ugljik (al₂o₃-Zro₂-C): cirkonijev oksid (ZRO₂) dodaje se aluminijskom ugljiku radi poboljšanja otpornosti na eroziju visoke temperature i toplinskog udara, a pogodan je za visoki mangan čelik ili druge posebne čelične ocjene.
Visoka alumina: S boksitom visoke alumina kao glavne sirovine, pogodan je za prigode s malim zahtjevima ili obični lijevanje ugljičnog čelika i ima nisku cijenu.
Magnezijev-karbon (MGO-C): s magnezijevim oksidom (MGO) kao matrica dodaju se ugljični materijali, pogodni za okruženje šljake visoke alkalalnosti ili posebne čelične ocjene.
Spojeni kvarc: Koristi se za bacanje nekih nisko ugljikovih čelika ili obojenih legura, ima dobru otpornost na toplinski udar, ali slabu otpornost na eroziju.
Kompozitni materijali: kao što su kompozitne mlaznice s jezgrom cirkonij oksida i vanjskim slojem visokog aluminija, kombinirajući prednosti različitih materijala za optimizaciju performansi.

2. Strukturni dizajn

Vatrostalne mlazniceobično su cilindrični ili stožasti, s preciznim protočnim kanalima iznutra (otvor je općenito 10-100 mm) za kontrolu brzine protoka taline. Neke mlaznice (poput uronjenih mlaznica) dizajnirane su s posebnim oblicima, poput bočnih rupa ili eliptičnih utičnica, kako bi se optimizirala raspodjela rastopljenog čelika polja protoka u kristalizatoru. Vanjski sloj može biti prekriven metalnim rukavom (poput željeznog rukava) kako bi se poboljšala mehanička čvrstoća i spriječila pucanje toplinskog udara.

3. Funkcionalni aditivi

Za poboljšanje performansi, često se dodaju sljedeći aditivi u vatrostalne mlaznice:

Antioksidanti: poput silicija (SI) i aluminijskog (al) praha kako bi se spriječilo da ugljični materijali oksidiraju pri visokim temperaturama.

Stabilizatori: poput oksida kao što su kalcij (CAO) i magnezij (MGO), kako bi se povećala otpornost na toplinski udar i otpornost na eroziju.

Veziva: poput smola i asfalta, za poboljšanje čvrstoće oblikovanja i stabilnosti visoke temperature.

Funkcije vatrostalnih mlaznica

Refrakcijske mlaznice obavljaju više ključnih funkcija u metalurškim procesima visoke temperature:

1. Kontrola protoka

Vatrostalne mlaznice precizno kontroliraju brzinu protoka i protok taline kroz veličinu i oblik njihovih unutarnjih kanala protoka. Na primjer, u procesu kontinuiranog lijevanja, potopljena mlaznica surađuje sa sustavom kliznih mlaznica kako bi se prilagodila brzina pri kojoj rastaljeni čelik ulazi u kristalizator kako bi se izbjegli nedostaci uzrokovani prebrzo ili prespori.

2. Zaštitite talinu

Potopljena mlaznica ulazi duboko u kristalizator kako bi se spriječilo da se rastopljeni čelik izloži zraku, smanji formiranje oksidacije i uključivanja i poboljšava kvalitetu gredice. Pored toga, glatki dizajn unutarnjeg zida mlaznice može smanjiti turbulenciju u protoku taline i smanjiti rizik od uključivanja šljake.

3. visoka temperatura i otpor erozije

Avatrostalna mlaznicatreba izdržati utjecaj rastopljenog čelika ili šljake na 1500-1700 ° C. Visoka refraktoričnost i erozija otpornost materijala osigurava da ostaje stabilna tijekom više odljeva i produžuje svoj radni vijek.

4. Stabilnost toplinskog udara

Kad se loptica zamijeni ili se pokrene i zaustavi lijevanje, mlaznica će doživjeti oštru promjenu temperature. Visokokvalitetne vatrostalne mlaznice smanjuju rizik od pucanja toplinskog udara optimiziranjem formulacije materijala i strukturnog dizajna.

5. spriječiti začepljenje

Za čelik s visokim aluminijem čelik ili kalcijem, inkluzije glinice mogu se stvoriti u rastaljenom čeliku, uzrokujući začepljenje mlaznice. Vatrostalne mlaznice često koriste anti-adizijske materijale (poput kompozitnih materijala koji sadrže CAO) kako bi se spriječilo začepljenje stvaranjem tvari s niskim tajni (poput cao · al₂o₃).

Polja primjene vatrostalnih mlaznica

Vatrostalne mlaznice široko se koriste u sljedećim poljima:

1. Metalurgija željeza i čelika

LADELLE: Gornja i donja mlazica koriste se na dnu ladice i surađuju s kliznim sustavom mlaznice za kontrolu protoka rastopljenog čelika do Tundish -a.
Tundish: Prikupljajuća mlaznica i uronjena mlaznica koriste se za prijenos rastopljenog čelika iz Tundish -a u kristalizator kako bi se optimizirao proces kontinuiranog lijevanja.
Pretvaranje i električna peć: vatrostalne mlaznice koriste se za čeličnu utičnicu kako bi se izdržala erozija rastopljenog željeza i šljake visoke temperature.

2. Neoslobodno metalno topljenje

U topljenju obojenih metala kao što su aluminij, bakar i magnezij, vatrostalne mlaznice koriste se za prijenos i lijevanje taline, poput vodećih mlaznica u lijevanju aluminijske legure.

3. Staklo i keramička industrija

Vatrostalne mlaznice koriste se za kontrolu protoka stakla s visokim temperaturama ili keramičkim talinama i moraju imati izuzetno visoku otpornost na koroziju i stabilnost dimenzije.

4. Ostale visokotemperaturne industrije

Kao što su spalionice smeća, kemijske reaktore s visokim temperaturama itd., Vatrostalne mlaznice koriste se za kontrolu pražnjenja ili prijenosa visokotemperaturnih tekućina.

Proces proizvodnje vatrostalnih mlaznica

Proizvodnja vatrostalnih mlaznica uključuje mnoge složene procese kako bi se osiguralo da njihovi učinak zadovoljava industrijske standarde:

1. Odabir i sastojci sirovina
Odaberite glinicu visoke čistoće, cirkonijev oksid, grafit i druge sirovine i strogo kontrolirajte sadržaj nečistoće. Dodajte antioksidante, veziva itd. Prema omjeru formule i ravnomjerno miješajte.

2. oblikovanje
Koristite izostatsko prešanje ili tehnologiju visokotlačnog oblikovanja kako biste osigurali da je struktura mlaznica gusta i da je kanal protoka precizan. Neke mlaznice (poput uronjenih mlaznica) trebaju se formirati u složene oblike preciznim kalupima.

3. Sintering
Sinteriranje na visokoj temperaturi (1400-1800 ° C) u atmosferi bez kisika ili zaštitne atmosfere (poput dušika) povećava čvrstoću materijala i otpornost na toplinski udar. Neki proizvodi koriste sekundarno sintering ili toplinsku obradu za daljnju optimizaciju performansi.

4. površinski tretman
Polijte kanal protoka ili primijenite anti-adijski sloj (poput ZRO₂ premaza) kako biste poboljšali otpornost i fluidnost korozije. Vanjski sloj može biti prekriven metalnim rukavom ili tretmanom protiv oksidacije.

5. Pregled kvalitete
Poroznost, pukotine i dimenzionalna točnost mlaznice provjeravaju se nerazorskim metodama ispitivanja kao što su X-zrake i ultrazvuk. Osim toga vatrostalne performanse i erozijska otpornost provjere laboratorijskim simulacijskim testovima.

Prednosti vatrostalnih mlaznica

Široka primjena vatrostalnih mlaznica u industriji visokih temperatura proizlazi iz njegovih sljedećih prednosti:

Visoka izdržljivost: Visokokvalitetni materijali i procesi osiguravaju da se mlaznice mogu dugo koristiti u ekstremnim okruženjima, a jedan život može doseći nekoliko sati do nekoliko dana.
Precizna kontrola: Točnost dizajna kanala protoka osigurava stabilnost protoka taline i poboljšava kvalitetu proizvoda.
Otpornost na eroziju: ima snažnu otpornost na kemijsku eroziju i mehaničku eroziju rastopljenog čelika i šljake, smanjujući troškove održavanja.
Stabilnost toplinskog udara: Optimizirana formula materijala smanjuje rizik od pucanja toplinskog udara i prilagođava se procesnim zahtjevima čestih start-stop.
Raznoliki dizajn: mlaznice različitih vrsta i specifikacija udovoljavaju različitim zahtjevima procesa i imaju širok spektar scenarija primjene.

Kao temeljna komponenta visokotemperaturne industrije, vatrostalna mlaznica integrira više funkcija kao što su visoki otpor temperature, otpornost na koroziju i kontrola protoka. To je neophodan "heroj iza scene" u metalurgiji željeza i čelika, obojenim metalnim topljenjem i drugim industrijama.