Apakah muncung refraktori?

Nama muncung refraktori berasal dari fungsinya - perkataan "muncung" dengan jelas menggambarkan peranannya sebagai saluran cair, sementara "refraktori" menyoroti ketahanannya dalam persekitaran suhu tinggi. Mengikut penggunaannya yang spesifik, muncung refraktori boleh dibahagikan kepada banyak jenis, seperti muncung atas, muncung bawah, muncung pemungut, muncung kemasukan tenggelam (SEN), dan lain -lain. Setiap jenis mempunyai perbezaan struktur dan bahan untuk memenuhi keperluan proses yang berbeza.

Apakah muncung refraktori?

Nozzle refractory adalah produk bahan refraktori yang digunakan untuk logam cair suhu tinggi (seperti keluli cair, besi cair) atau kawalan aliran cair bukan logam, biasanya dipasang di dalam saluran atau sistem muncung peralatan metalurgi (seperti ladle, penukar, penukar).

Ia memastikan kestabilan dan keselamatan proses peleburan dan pemutus dengan secara tepat mengawal kadar aliran, kadar aliran dan arah aliran cair. Nozel refraktori bukan sahaja perlu menahan suhu tinggi yang melampau (biasanya melebihi 1500 ° C), tetapi juga mesti menahan hakisan kimia, penyingkiran mekanikal, dan kerosakan kejutan haba dari cair dan sanga.

Komposisi dan bahan muncung refraktori

Prestasi muncung refraktori bergantung secara langsung pada pemilihan bahan dan reka bentuk struktur mereka. Berikut adalah komponen utamanya dan ciri -ciri bahan:

1. Bahan utama

Karbon aluminium (Al₂o₃-C): Alumina kemelut tinggi (Al₂o₃) digunakan sebagai komponen utama, dan bahan karbon (seperti grafit) ditambah untuk meningkatkan rintangan kejutan haba dan rintangan hakisan. Nozel karbon aluminium digunakan secara meluas dalam ladles dan tundishes, dan sesuai untuk pemutus keluli karbon biasa.
Karbon zirkonium aluminium (Al₂o₃-Zro₂-C): zirkonium oksida (zro₂) ditambah kepada karbon aluminium untuk meningkatkan ketahanan terhadap hakisan suhu tinggi dan kejutan haba, dan sesuai untuk keluli mangan yang tinggi atau gred keluli khas yang lain.
ALUMINA TINGGI: Dengan bauksit alumina tinggi sebagai bahan mentah utama, ia sesuai untuk majlis-majlis yang diperlukan rendah atau pemutus keluli karbon biasa, dan mempunyai kos yang rendah.
Magnesium-karbon (MGO-C): Dengan magnesium oksida (MGO) sebagai matriks, bahan karbon ditambah, sesuai untuk persekitaran sanga alkali tinggi atau gred keluli khas.
Kuarza yang bersatu: Digunakan untuk menghantar beberapa keluli rendah karbon atau aloi bukan ferus, ia mempunyai rintangan kejutan terma yang baik, tetapi rintangan hakisan yang lemah.
Bahan Komposit: Seperti muncung komposit dengan teras zirkonium oksida dan lapisan luar aluminium tinggi, menggabungkan kelebihan bahan yang berbeza untuk mengoptimumkan prestasi.

2. Reka bentuk struktur

Nozel refraktoribiasanya silinder atau kerucut, dengan saluran aliran yang tepat di dalam (aperture umumnya 10-100 mm) untuk mengawal kadar aliran cair. Sesetengah muncung (seperti muncung rendaman) direka dengan bentuk khas, seperti lubang sampingan atau saluran elips, untuk mengoptimumkan pengedaran medan aliran keluli cair dalam kristal. Lapisan luar boleh ditutup dengan lengan logam (seperti lengan besi) untuk meningkatkan kekuatan mekanikal dan mencegah retak kejutan haba.

3. Aditif berfungsi

Untuk meningkatkan prestasi, bahan tambahan berikut sering ditambah kepada muncung refraktori:

Antioksidan: seperti serbuk silikon (SI) dan aluminium (AL), untuk mencegah bahan karbon daripada pengoksidaan pada suhu tinggi.

Penstabil: seperti oksida seperti kalsium (CaO) dan magnesium (MGO), untuk meningkatkan rintangan kejutan haba dan rintangan hakisan.

Pengikat: seperti resin dan asfalt, untuk meningkatkan kekuatan pencetakan dan kestabilan suhu tinggi.

Fungsi muncung refraktori

Nozel refraktori melakukan pelbagai fungsi utama dalam proses metalurgi suhu tinggi:

1. Kawalan aliran

Nozel refraktori dengan tepat mengawal kadar aliran dan aliran cair melalui saiz dan bentuk saluran aliran dalaman mereka. Sebagai contoh, dalam proses pemutus yang berterusan, muncung tenggelam bekerjasama dengan sistem muncung gelongsor untuk menyesuaikan kelajuan di mana keluli cair memasuki kristal untuk mengelakkan kecacatan yang disebabkan oleh terlalu cepat atau terlalu lambat.

2. Melindungi cair

Muncung tenggelam masuk ke dalam kristal untuk mengelakkan keluli cair daripada terdedah ke udara, mengurangkan pengoksidaan dan pembentukan inklusi, dan meningkatkan kualiti bilet. Di samping itu, reka bentuk lancar dinding dalaman muncung dapat mengurangkan pergolakan dalam aliran cair dan mengurangkan risiko kemasukan sanga.

3. Suhu tinggi dan rintangan hakisan

Themuncung refraktoriPerlu menahan kesan keluli cair atau sanga pada 1500-1700 ° C. Refractoriness yang tinggi dan rintangan hakisan bahan memastikan ia tetap stabil semasa pelbagai casting dan memanjangkan hayat perkhidmatannya.

4. Kestabilan kejutan haba

Apabila ladle diganti atau pemutus dimulakan dan dihentikan, muncung akan mengalami perubahan suhu yang tajam. Nozel refraktori berkualiti tinggi mengurangkan risiko retak kejutan terma dengan mengoptimumkan perumusan bahan dan reka bentuk struktur.

5. Mencegah penyumbatan

Untuk keluli tinggi aluminium atau keluli yang mengandungi kalsium, kemasukan alumina boleh dijana dalam keluli cair, menyebabkan penyumbatan muncung. Nozel refraktori sering menggunakan bahan anti-perjumpaan (seperti bahan komposit yang mengandungi CaO) untuk mengelakkan penyumbatan dengan menghasilkan bahan titik lebur rendah (seperti CaO · al₂o₃).

Bidang aplikasi muncung refraktori

Nozel refraktori digunakan secara meluas dalam bidang berikut:

1. Metalurgi besi dan keluli

Ladle: Nozel atas dan bawah digunakan di bahagian bawah ladle, dan bekerjasama dengan sistem muncung gelongsor untuk mengawal aliran keluli cair ke tundish.
Tundish: Nozzle yang mengumpul dan muncung yang direndam digunakan untuk memindahkan keluli cair dari tundish ke pengiklan untuk mengoptimumkan proses pemutus yang berterusan.
Konverter dan relau elektrik: muncung refraktori digunakan untuk outlet keluli untuk menahan hakisan besi cair suhu tinggi dan sanga.

2. Peleburan logam yang tidak ferus

Dalam peleburan logam yang tidak ferus seperti aluminium, tembaga, dan magnesium, muncung refraktori digunakan untuk cair penghantaran dan pemutus, seperti muncung panduan dalam pemutus aloi aluminium.

3. Gelas dan industri seramik

Nozel refraktori digunakan untuk kawalan aliran kaca suhu tinggi atau cair seramik, dan mesti mempunyai rintangan kakisan yang sangat tinggi dan kestabilan dimensi.

4. Industri suhu tinggi lain

Seperti insinerator sampah, reaktor suhu tinggi kimia, dan lain-lain, muncung refraktori digunakan untuk mengawal pelepasan atau penghantaran cecair suhu tinggi.

Proses pengeluaran muncung refraktori

Pengeluaran muncung refraktori melibatkan banyak proses yang kompleks untuk memastikan prestasi mereka memenuhi piawaian perindustrian:

1. Pemilihan dan bahan mentah dan bahan
Pilih alumina kemelut tinggi, zirkonium oksida, grafit dan bahan mentah lain, dan mengawal kandungan kekotoran dengan ketat. Tambah antioksidan, pengikat, dan lain -lain mengikut nisbah formula dan campurkan secara merata.

2. Pencetakan
Gunakan teknologi pencetakan tekanan atau tekanan tinggi isostatik untuk memastikan struktur muncung padat dan saluran aliran tepat. Sesetengah muncung (seperti muncung rendaman) perlu dibentuk menjadi bentuk kompleks dengan acuan ketepatan.

3. Sintering
Sintering pada suhu tinggi (1400-1800 ° C) dalam suasana bebas oksigen atau pelindung (seperti nitrogen) meningkatkan kekuatan material dan rintangan kejutan haba. Sesetengah produk menggunakan sintering sekunder atau rawatan haba untuk mengoptimumkan prestasi.

4. Rawatan permukaan
Poland saluran aliran atau gunakan lapisan anti-perjumpaan (seperti salutan Zro₂) untuk meningkatkan ketahanan kakisan dan ketidakstabilan. Lapisan luar boleh ditutup dengan lengan logam atau rawatan anti-pengoksidaan.

5. Pemeriksaan Kualiti
Keliangan, retak dan ketepatan dimensi muncung diperiksa oleh kaedah ujian yang tidak merosakkan seperti X-ray dan ultrasound. Prestasi refraktori dan rintangan hakisan disahkan oleh ujian simulasi makmal.

Kelebihan muncung refraktori

Aplikasi luas muncung refraktori dalam industri suhu tinggi berpunca daripada kelebihan berikut:

Ketahanan yang tinggi: Bahan dan proses berkualiti tinggi memastikan bahawa muncung boleh digunakan untuk masa yang lama dalam persekitaran yang melampau, dan kehidupan tunggal dapat mencapai beberapa jam hingga beberapa hari.
Kawalan yang tepat: Ketepatan reka bentuk saluran aliran memastikan kestabilan aliran cair dan meningkatkan kualiti produk.
Rintangan hakisan: Ia mempunyai ketahanan yang kuat terhadap hakisan kimia dan hakisan mekanikal keluli cair dan sanga, mengurangkan kos penyelenggaraan.
Kestabilan Kejutan Thermal: Formula bahan yang dioptimumkan mengurangkan risiko keretakan kejutan haba dan menyesuaikan diri dengan keperluan proses permulaan yang kerap.
Reka bentuk yang pelbagai: muncung pelbagai jenis dan spesifikasi memenuhi pelbagai keperluan proses dan mempunyai pelbagai senario aplikasi.

Sebagai komponen teras industri suhu tinggi, muncung refraktori mengintegrasikan pelbagai fungsi seperti rintangan suhu tinggi, rintangan kakisan dan kawalan aliran. Ia adalah "wira di belakang layar" dalam metalurgi besi dan keluli, peleburan logam bukan ferus dan industri lain.