내화 노즐이란 무엇입니까?

내화 노즐의 이름은 기능에서 비롯됩니다. "노즐"이라는 단어는 용융 채널로서의 역할을 생생하게 설명하는 반면, "내화성"은 고온 환경에서 내구성을 강조합니다. 구체적인 사용에 따르면, 내화 노즐은 상단 노즐, 하부 노즐, 수집가 노즐, 수중 엔트리 노즐 (SEN) 등과 같은 여러 유형으로 나눌 수 있습니다. 각 유형은 다양한 프로세스 요구 사항을 충족하기위한 구조와 재료의 차이가 있습니다.

내화 노즐이란 무엇입니까?

내화 노즐은 고온 용융 금속 (예 : 용융 강, 용융 철) 또는 비금속 용융 유량 제어에 사용되는 내화성 재료 제품입니다.

용융물의 유량, 유량 및 흐름 방향을 정확하게 제어하여 제련 및 주조 공정의 안정성과 안전성을 보장합니다. 내화 노즐은 극도의 높은 온도 (보통 1500 ° C 이상)를 견딜 필요가있을뿐만 아니라 용융 및 슬래그로 인한 화학적 침식, 기계식 수색 ​​및 열 충격 손상에 저항해야합니다.

내화 노즐의 조성 및 재료

내화 노즐의 성능은 재료 선택 및 구조 설계에 직접적으로 의존합니다. 다음은 주요 구성 요소와 재료 특성입니다.

1. 주요 재료

알루미늄 탄소 (ALALOAT) : 고순도 알루미나 (ALALOI)는 주요 성분으로 사용되며, 탄소 재료 (예 : 흑연)는 열 충격 저항 및 침식 저항성을 향상시킵니다. 알루미늄 카본 노즐은 Ladles와 Tundish에서 널리 사용되며 일반적인 탄소강을 주조하는 데 적합합니다.
알루미늄 지르코늄 탄소 (알루미늄 지르코늄 탄소) : 지르코늄 산화물 (ZRO)은 고온 침식 및 열 충격에 대한 내성을 개선하기 위해 알루미늄 탄소에 첨가되며, 고인강 또는 기타 특수 강철 등급에 적합합니다.
고 알루미나 : 고 알루미나 보크 사이트를 주요 원료로 사용하면 저렴한 경우 또는 일반 탄소강 주조에 적합하며 저렴한 비용이 있습니다.
마그네슘-탄소 (MGO-C) : 매트릭스로서 산화 마그네슘 (MGO)을 사용하여 탄소 재료가 첨가되어 고 알칼리 슬래그 환경 또는 특수 강철 등급에 적합합니다.
융합 석영 : 저탄소 강철 또는 비철 합금을 주조하는 데 사용되며 열 충격 저항이 좋지만 침식 저항성이 약합니다.
복합 재료 : 산화 지르코늄 코어 및 고 알루미늄 외부 층이있는 복합 노즐과 같은 다양한 재료의 장점을 결합하여 성능을 최적화합니다.

2. 구조 설계

내화 노즐일반적으로 원통형 또는 원뿔형이며, 정밀한 유량 채널 (조리개는 일반적으로 10-100 mm)을 갖는 용융 유량을 제어합니다. 일부 노즐 (예 : 몰입 노즐)은 측면 구멍이나 타원형 콘센트와 같은 특수 모양으로 설계되어 결정화 제에서 용융 강의 유량 필드 분포를 최적화합니다. 외부 층은 기계적 강도를 향상시키고 열 충격 균열을 방지하기 위해 금속 슬리브 (예 : 철 소매)로 덮을 수 있습니다.

3. 기능 첨가물

성능을 향상시키기 위해 다음 첨가제는 종종 내화 노즐에 추가됩니다.

항산화 제 : 탄소 재료가 고온에서 산화되는 것을 방지하기 위해 실리콘 (SI) 및 알루미늄 (AL) 분말과 같은 것과 같은.

안정제 : 열 충격 저항 및 침식 저항성을 향상시키기위한 칼슘 (CAO) 및 마그네슘 (MGO)과 같은 산화물과 같은 산화물.

바인더 : 성형 강도 및 고온 안정성을 향상시키기위한 수지 및 아스팔트와 같은.

내화 노즐의 기능

내화 노즐은 고온 야금 과정에서 여러 주요 기능을 수행합니다.

1. 흐름 제어

내화 노즐은 내부 흐름 채널의 크기와 모양을 통해 용융물의 유량과 흐름을 정확하게 제어합니다. 예를 들어, 연속 주조 공정에서, 침수 된 노즐은 슬라이딩 노즐 시스템과 협력하여 용융 강이 결정화제로 들어가는 속도를 조정하여 너무 빠르거나 너무 느리게 발생하는 결함을 피합니다.

2. 용융물을 보호하십시오

침지 된 노즐은 결정화제로 깊숙이 들어가서 용융 강이 공기에 노출되는 것을 방지하고, 산화 및 포함 형성을 줄이고, 빌릿의 품질을 향상시킵니다. 또한, 노즐 내벽의 부드러운 설계는 용융 흐름에서 난기류를 감소시키고 슬래그 포함의 위험을 줄일 수 있습니다.

3. 고온 및 침식 저항

그만큼내화 노즐1500-1700 ° C에서 용융 강 또는 슬래그의 영향을 견딜 수 있어야합니다. 재료의 높은 굴절성 및 침식 저항은 여러 주물 동안 안정적으로 유지되도록하고 서비스 수명을 연장시킵니다.

4. 열 충격 안정성

국자가 교체되거나 캐스팅이 시작되어 중지되면 노즐은 날카로운 온도 변화가 발생합니다. 고품질 내화 노즐은 재료 제형 및 구조 설계를 최적화하여 열 충격 균열의 위험을 줄입니다.

5. 막힘 방지

고 알루미늄 강철 또는 칼슘 함유 강철의 경우, 알루미나 포함이 용융 강에서 생성되어 노즐 막힘이 발생할 수 있습니다. 내화 노즐은 종종 저 멜팅 포인트 물질 (예 : CAO · all₂o₃)을 생성하여 막힘 방지하기 위해 종종 방지 물질 (예 : CAO를 포함하는 복합 재료)을 사용합니다.

내화 노즐의 응용 분야

내화 노즐은 다음 분야에서 널리 사용됩니다.

1. 철 및 철강 야금

LADLE : 상단 및 하단 노즐은 Ladle의 바닥에 사용되며 슬라이딩 노즐 시스템과 협력하여 용융 강의 흐름을 Tundish로 제어합니다.
TUNDISH : 수집 노즐과 침지 된 노즐은 연속 주조 공정을 최적화하기 위해 Tundish에서 결정화 제로 용융 강을 전달하는 데 사용됩니다.
컨버터 및 전기 용광로 : 고온 용융 철 및 슬래그의 침식을 견딜 수 있도록 강철 출구에는 내화 노즐이 사용됩니다.

2. 비철 금속 제련

알루미늄, 구리 및 마그네슘과 같은 비철 금속의 제련에서, 내화 노즐은 알루미늄 합금 캐스팅의 가이드 노즐과 같은 용융 변속기 및 주조에 사용됩니다.

3. 유리 및 세라믹 산업

내화 노즐은 고온 유리 또는 세라믹 용융물의 유량 제어에 사용되며, 부식성이 매우 높고 치수 안정성이 매우 높아야합니다.

4. 다른 고온 산업

쓰레기 소각로, 화학 고온 반응기 등과 같은 내화 노즐은 고온 유체의 배출 또는 전송을 제어하는 ​​데 사용됩니다.

내화 노즐의 생산 과정

내화 노즐의 생산에는 성능이 산업 표준을 충족하도록하기위한 많은 복잡한 프로세스가 포함됩니다.

1. 원료 선택 및 성분
고순도 알루미나, 지르코늄, 흑연 및 기타 원료를 선택하고 불순물 함량을 엄격하게 제어하십시오. 포뮬러 비율에 따라 산화 방지제, 결합제 등을 첨가하고 균일하게 혼합하십시오.

2. 성형
노즐 구조가 조밀하고 흐름 채널이 정확한지 확인하기 위해 등방성 프레스 또는 고압 성형 기술을 사용하십시오. 일부 노즐 (예 : 몰입 노즐)은 정밀 금형에 의해 복잡한 모양으로 형성되어야합니다.

3. 소결
산소가없는 또는 보호 대기 (예 : 질소)에서 고온 (1400-1800 ° C)에서 소결은 물질 강도와 열 충격 저항을 향상시킵니다. 일부 제품은 2 차 소결 또는 열처리를 사용하여 성능을 더욱 최적화합니다.

4. 표면 처리
흐름 채널을 연마하거나 항-접착 층 (예 : Zro₂ 코팅)을 적용하여 부식 저항 및 유동성을 향상시킵니다. 외부 층은 금속 슬리브 또는 항산화 처리로 덮을 수 있습니다.

5. 품질 검사
노즐의 다공성, 균열 및 치수 정확도는 X- 선 및 초음파와 같은 비파괴 테스트 방법으로 확인됩니다. 내화 성능 및 침식 저항은 실험실 시뮬레이션 테스트에 의해 검증됩니다.

내화 노즐의 장점

고온 산업에서 내화 노즐의 광범위한 적용은 다음과 같은 장점에서 비롯됩니다.

높은 내구성 : 고품질 재료 및 공정은 노즐을 극한 환경에서 오랫동안 사용할 수 있고 단일 수명은 몇 시간에서 며칠에 도달 할 수 있도록합니다.
정확한 제어 : 플로우 채널 설계의 정확도는 용융 흐름의 안정성을 보장하고 제품 품질을 향상시킵니다.
침식 저항성 : 용융 강 및 슬래그의 화학적 침식 및 기계적 침식에 대한 강한 저항력이있어 유지 비용이 줄어 듭니다.
열 충격 안정성 : 최적화 된 재료 공식은 열 충격 균열의 위험을 줄이고 빈번한 시동 스톱의 프로세스 요구 사항에 적응합니다.
다각화 된 디자인 : 다양한 유형과 사양의 노즐은 다양한 프로세스 요구 사항을 충족하며 광범위한 응용 프로그램 시나리오를 가지고 있습니다.

고온 산업의 핵심 구성 요소로서, 내화 노즐은 고온 저항, 내식성 및 흐름 제어와 같은 여러 기능을 통합합니다. 철과 철강 야금, 비철 금속 제련 및 기타 산업에서 필수 불가능한 "비하인드 스토리 영웅"입니다.