Mi az a tűzálló fúvóka?

A refrakter fúvóka neve a funkciójából származik - a "fúvóka" szó élénken leírja az olvadékcsatorna szerepét, míg a "refrakter" kiemeli annak tartósságát a magas hőmérsékletű környezetben. Konkrét felhasználása szerint a refrakter fúvókákat sokféle típusra lehet osztani, például felső fúvókákra, alacsonyabb fúvókákra, kollektor fúvókákra, merülő belépési fúvókákra (SEN) stb. Minden típusnak a szerkezet és az anyagok különbségei vannak, hogy megfeleljenek a különböző folyamatkövetelményeknek.

Mi az a tűzálló fúvóka?

A tűzálló fúvóka egy tűzálló anyagtermék, amelyet magas hőmérsékletű olvadt fémhez (például olvadt acél, olvadt vas) vagy nem fém olvadékáram-szabályozáshoz használnak, amelyet általában a fémkohászati ​​berendezések kimeneti vagy csúszó fúvóka rendszerébe kell felszerelni (például kanál, konverter, tundish).

Ez biztosítja az olvasztási és öntési folyamat stabilitását és biztonságát azáltal, hogy pontosan szabályozza az olvadék áramlási sebességét, áramlási sebességét és áramlási irányát. A refrakter fúvókáknak nemcsak ellen kell állniuk a szélsőséges magas hőmérsékleteknek (általában 1500 ° C -nál), hanem ellen kell állniuk a kémiai eróziónak, a mechanikus súrolásnak és a hőkapás károsodásoknak is az olvadékból és a salakból.

A tűzálló fúvókák összetétele és anyagai

A refrakter fúvókák teljesítménye közvetlenül az anyagválasztástól és a szerkezeti kialakítástól függ. Az alábbiakban bemutatjuk annak fő alkotóelemeit és anyagjellemzőit:

1. Fő anyagok

Alumínium szén (Al₂O₃-C): A fő komponensként nagy tisztességes alumínium-oxidot (Al₂o₃) használnak, és a szén anyagokat (például grafit) adják a hő sokk ellenállás és az erózió ellenállás fokozása érdekében. Az alumínium szén fúvókákat széles körben használják a lancákban és a tundisokban, és alkalmasak a szokásos szénacél öntésére.
Alumínium cirkónium-szén (Al₂o₃-zro₂-C): cirkónium-oxidot (ZRO₂) adunk az alumínium szénhez, hogy javítsák a magas hőmérséklet-erózió és a termikus sokk ellenállását, és alkalmas magas mangán acélhoz vagy más speciális acél osztályokhoz.
Magas-alumínium-oxid: A fő nyersanyag-alumínium-oxid-bauxit, amely alacsony igénybe vehető alkalmakra vagy szokásos szénacél öntésre alkalmas, és alacsony költségekkel rendelkezik.
Magnézium-szént (MGO-C): Magnézium-oxiddal (MGO), mint mátrixot, szén anyagokat adunk hozzá, nagy az allinitású salak környezetéhez vagy a speciális acél osztályokhoz.
Megolvadt kvarc: Néhány alacsony szén-dioxid-széntartalmú vagy színes ötvözet öntésére használják, jó termikus sokk-ellenállással, de gyenge eróziós ellenállással rendelkezik.
Kompozit anyagok: például kompozit fúvókák cirkónium-oxid maggal és nagy alumínium külső réteggel, kombinálva a különböző anyagok előnyeit a teljesítmény optimalizálása érdekében.

2.

Tűzálló fúvókákáltalában hengeres vagy kúpos, pontos áramlási csatornákkal vannak (a rekesz általában 10-100 mm) az olvadékáramlási sebesség szabályozására. Néhány fúvókát (például a merítőfúvókákat) speciális formákkal, például oldalsó lyukakkal vagy elliptikus aljzatokkal terveztek, hogy optimalizálják az olvadt acél áramlási mező eloszlását a kristályosítóban. A külső réteget fémhüvelykel (például egy vasalóval) lehet lefedni, hogy javítsák a mechanikai szilárdságot és megakadályozzák a termikus sokk repedését.

3. Funkcionális adalékanyagok

A teljesítmény javítása érdekében a következő adalékanyagokat gyakran adják hozzá a tűzálló fúvókákhoz:

Antioxidánsok: mint például a szilícium (SI) és az alumínium (AL) porok, hogy megakadályozzák a szén anyagok magas hőmérsékleten történő oxidálását.

Stabilizátorok: például oxidok, például kalcium (CAO) és magnézium (MGO), hogy javítsák a termikus ütésállóságot és az eróziós rezisztenciát.

Binderek: például gyanták és aszfalt, javítva az öntési szilárdságot és a magas hőmérsékleti stabilitást.

Tűzálló fúvókák funkciói

A tűzálló fúvókák több kulcsfunkciót hajtanak végre a magas hőmérsékletű kohászati ​​folyamatokban:

1. áramlásszabályozás

A tűzálló fúvókák pontosan szabályozzák az olvadék áramlási sebességét és áramlását a belső áramlási csatornák méretének és alakján keresztül. Például a folyamatos öntési folyamat során az elmerült fúvóka együttműködik a csúszó fúvókarendszerrel, hogy beállítsa az olvadt acél sebességét a kristályosítóba, hogy elkerülje a túl gyors vagy túl lassú hibákat.

2. Védje az olvadékot

Az elmerült fúvóka mélyen a kristályosítóba kerül, hogy megakadályozzák az olvadt acél levegőnek való kitettségét, csökkentik az oxidáció és az inklúzió képződését, és javítják a tuskát. Ezenkívül a fúvóka belső falának zökkenőmentes kialakítása csökkentheti az olvadék áramlásának turbulenciáját és csökkentheti a salak beépítésének kockázatát.

3. Magas hőmérséklet és eróziós ellenállás

Atűzálló fúvókaEllenőriznie kell az olvadt acél vagy salak hatását 1500-1700 ° C-on. Az anyag magas refraktor- és eróziós ellenállása biztosítja, hogy több öntvény során stabil maradjon, és meghosszabbítja a szolgálati élettartamát.

4. Termikus sokk stabilitása

Amikor a kanál cseréje vagy az öntés elindul és leállít, a fúvóka éles hőmérsékletváltozást fog tapasztalni. A kiváló minőségű tűzálló fúvókák csökkentik a termikus sokk repedésének kockázatát az anyag készítményének és a szerkezeti kialakítás optimalizálásával.

5. megakadályozza az eltömődést

A nagy alumínium acél vagy kalciumtartalmú acélhoz az olvadt acélban alumínium-oxid-zárványokat lehet előállítani, ami a fúvóka eltömődését okozhatja. A tűzálló fúvókák gyakran használnak adhéziós anyagokat (például CAO-t tartalmazó kompozit anyagokat), hogy megakadályozzák az eltömődést az alacsony olvadáspontú anyagok (például a CAO · Al₂O₃) előállításával.

A tűzálló fúvókák alkalmazási területei

A refrakter fúvókákat a következő területeken széles körben használják:

1. Vas- és acél kohászat

Kadló: A felső és az alsó fúvókákat a kanál alján használják, és együttműködnek a csúszó fúvóka rendszerrel az olvadt acél áramlásának szabályozására.
Tundish: A gyűjtő fúvóka és az elmerült fúvóka az olvadt acél átvitelét a Tundish -ból a kristályosítóba továbbítja a folyamatos öntési folyamat optimalizálása érdekében.
Konverter és elektromos kemence: A tűzálló fúvókákat az acél kimenetére használják, hogy ellenálljanak a magas hőmérsékletű olvadt vas és salak eróziójának.

2. Színesfém-olvasztás

A színesfémek, például az alumínium, a réz és a magnézium olvasztása során refrakter fúvókákat használnak az olvadásátvitelhez és az öntéshez, például vezető fúvókák az alumíniumötvözet castingban.

3. üveg- és kerámiaipar

A refrakter fúvókákat a magas hőmérsékletű üveg vagy a kerámia olvadások áramlási szabályozására használják, és rendkívül magas korrózióállósággal és dimenziós stabilitással kell rendelkezniük.

4. Egyéb magas hőmérsékletű iparágak

Mint például a szemét égetőművek, a kémiai magas hőmérsékletű reaktorok stb., A magas hőmérsékletű folyadékok ürítésének vagy átvitelének szabályozására tűzálló fúvókákat használnak.

Tűzálló fúvókák gyártási folyamata

A refrakter fúvókák előállítása számos összetett folyamatot foglal magában annak biztosítása érdekében, hogy teljesítményük megfeleljen az ipari előírásoknak:

1. Nyersanyagválasztás és összetevők
Válassza ki a nagy tisztaságú alumínium-oxidot, a cirkónium-oxidot, a grafitot és az egyéb alapanyagokat, és szigorúan ellenőrizze a szennyeződés tartalmát. Adjon hozzá antioxidánsokat, kötőanyagokat stb. A képlet arány szerint, és egyenletesen keverje össze.

2.
Használjon izosztatikus sajtó vagy nagynyomású öntési technológiát annak biztosítása érdekében, hogy a fúvóka szerkezete sűrű legyen, és az áramlási csatorna pontos. Néhány fúvókát (például a merítőfúvókákat) komplex formákba kell alakítani precíziós formákkal.

3. Szintering
A magas hőmérsékleten (1400-1800 ° C) oxigénmentes vagy védő atmoszférában (például nitrogénnel) történő szintezés javítja az anyag szilárdságát és a termikus ütésállóságot. Egyes termékek másodlagos szinterelést vagy hőkezelést használnak a teljesítmény további optimalizálására.

4. Felületkezelés
Csiszolja meg az áramlási csatornát, vagy alkalmazzon egy anti-adhéziós réteget (például zro₂ bevonat) a korrózióállóság és a folyékonyság javítása érdekében. A külső réteget fémhüvely vagy anti-oxidációs kezelés boríthatja.

5. Minőségi ellenőrzés
A fúvóka porozitását, repedéseit és dimenziós pontosságát nem pusztító tesztelési módszerekkel, például röntgenfelvételekkel és ultrahanggal ellenőrzik. A refrakter teljesítményt és az eróziós rezisztenciát laboratóriumi szimulációs tesztekkel igazolják.

A tűzálló fúvókák előnyei

A tűzálló fúvókák széles körű alkalmazása a magas hőmérsékletű iparágakban a következő előnyökből fakad:

Magas tartósság: A kiváló minőségű anyagok és folyamatok biztosítják, hogy a fúvókák hosszú ideig használhatók szélsőséges környezetben, és az egyetlen élettartam több órától több napig érhető el.
Pontos vezérlés: Az áramlási csatorna kialakításának pontossága biztosítja az olvadékáram stabilitását és javítja a termék minőségét.
Eróziós ellenállás: Erős ellenállása van a kémiai eróziónak és az olvadt acél és salak mechanikai eróziójának, csökkentve a karbantartási költségeket.
Termikus sokk stabilitása: Az optimalizált anyagkészlet csökkenti a termikus sokk repedésének kockázatát, és alkalmazkodik a gyakori induló-stop folyamatkövetelményekhez.
Diverzifikált tervezés: A különféle típusú és specifikációk fúvókái megfelelnek a különféle folyamatkövetelményeknek, és széles körű alkalmazási forgatókönyvekkel rendelkeznek.

Mint a magas hőmérsékletű ipar alapvető alkotóeleme, a refrakter fúvóka több funkciót integrál, mint például a magas hőmérséklet-ellenállás, a korrózióállóság és az áramlásszabályozás. Ez egy nélkülözhetetlen "színfalak mögött hős" a vas- és acél kohászatban, a színesfém-olvadásban és más iparágakban.