Apakah bahan refraktori ladle?

Bahan-bahan refraktori ladle adalah bahan utama yang digunakan dalam proses pembuatan keluli untuk melindungi lapisan ladle dan menahan hakisan keluli cair suhu tinggi dan sanga. Sebagai bekas utama untuk memegang dan mengangkut keluli cair (dari penukar / relau elektrik hingga ke tundish pemutus berterusan), bahan-bahan refraktori dari ladle perlu kekal stabil di bawah keadaan termodinamik dan kimia yang melampau, sambil menyesuaikan diri dengan kesan keluli cair yang kerap, perubahan suhu dan reaksi yang ganas pada interface sip-steel. Berikut adalah komponen utama, keperluan prestasi dan cabaran teknikal bahan -bahan refraktori ladle:

Apakah bahan refraktori ladle?

Bahan -bahan refraktori ladle kebanyakannya terdiri daripada lapisan ladle dan produk berfungsi refraktori. Bahan-bahan refraktori dalamannya perlu menahan keadaan yang melampau seperti penyusutan, hakisan kimia dan kejutan terma keluli cair suhu tinggi.

Lapisan ladle biasanya dibahagikan kepada bahagian -bahagian berikut mengikut kawasan yang berbeza yang bersentuhan dengan keluli cair dan keperluan fungsi:

Lapisan Tetap (Lapisan Keselamatan):

Bahan: Bata penebat ringan atau kekonduksian haba yang rendah (seperti tanah liat).

Fungsi: Penebat haba, mengurangkan suhu shell ladle dan mengurangkan kehilangan haba.

Lapisan Kerja (Hubungan Langsung dengan Keluli Cair dan Slag):

Kawasan Line Slag:

Bahan: Magnesia Carbon Brick (MGO-C, mengandungi 10% ~ 20% grafit).

Ciri -ciri: Rintangan yang tinggi terhadap hakisan sanga (terutamanya terhadap sanga alkali), grafit memberikan rintangan kejutan haba dan pelinciran.

Kawasan dinding:

Bahan: Aluminium magnesium karbon bata (al₂o₃-mgo-c) atau aluminium yang tinggi boleh dikatakan (Al₂o₃≥80%).
Ciri-ciri: Mengimbangi ketahanan terhadap hakisan keluli cair dan kos, sesuai untuk kawasan garis bukan slag.

Kawasan bawah:

Bahan: Bata aluminium yang tinggi atau corundum castable (al₂o₃≥90%).
Ciri -ciri: Kekuatan mekanikal yang tinggi, ketahanan terhadap tekanan statik keluli cair dan haus kesan.

Komponen Fungsian:

Pintu gelangsar refraktori:

Bahan: Komposit Karbon Zirkonium Aluminium (Al₂o₃-Zro₂-C) atau Magnesium Carbon (MgO-C).

Fungsi: Kawalan secara tepat aliran keluli cair, dan perlu menahan hakisan suhu tinggi dan kejutan haba.

Palam pembersihan:

Bahan: corundum-spinel (al₂o₃-mgal₂o₄) atau magnesium (mgo).

Fungsi: Kacau keluli cair dengan meniup argon / nitrogen, suhu seragam dan komposisi, kebolehtelapan yang tinggi dan anti-permeabilitas diperlukan.

Baik blok:

Bahan: Aluminium tinggi atau karbon magnesium.

Fungsi: Betulkan pintu dan tahan kesan mekanikal aliran keluli cair.

Keperluan prestasi bahan refraktori ladle

• Rintangan hakisan slag: Kawasan garis gelangsar ladle perlu menahan hakisan kimia slag asas tinggi (cao / sio₂> 2).
• Rintangan Kejutan Thermal: Suhu berubah -ubah banyak semasa perolehan ladle (seperti menyejukkan ladle kosong dari 1600 ° C ke suhu bilik), dan bahan perlu mengelakkan retak.
• Kekuatan suhu tinggi: Menahan tekanan statik keluli cair (seperti tekanan bawah ladle 200 tan mencapai ~ 0.3MPa) dan kejutan mekanikal.
• Pencemaran yang rendah: Elakkan kekotoran dalam bahan refraktori (seperti SIO₂) daripada bertindak balas dengan keluli cair dan menjejaskan kesucian keluli.

Evolusi dan cabaran teknologi material

Pengoptimuman batu bata karbon magnesia

Bata karbon tradisional magnesia: bergantung pada grafit untuk meningkatkan rintangan kejutan terma, tetapi grafit mudah dioksidakan (antioksidan seperti Al dan Si perlu ditambah).

Trend Karbonisasi Rendah: Membangunkan batu bata karbon magnesia rendah karbon (kandungan grafit <8%), menggantikan sebahagian daripada grafit dengan nanokarbon (seperti karbon hitam) atau struktur karbon yang dihasilkan dalam situ (seperti karbonisasi resin) untuk mengurangkan risiko pengoksidaan.

Perlindungan alam sekitar dan bebas kromium

Masalah Pencemaran Chromium: Batu bata tradisional magnesia-krom (MgO-cr₂o₃) dibatasi kerana karsinogenisiti Cr⁶⁺.

Penyelesaian alternatif: Gunakan bahan spinel (mgal₂o₄) atau magnesium-kalsium (MgO-CAO), yang kedua-dua tahan karat dan mesra alam.

Pelanjutan aplikasi Castable

Teknologi Casting Integral: Gunakan Alumina-Magnesia atau Castables Spinel untuk menggantikan kerja keras tradisional, mengurangkan hakisan bersama dan memanjangkan hayat perkhidmatan.

Castables Leveling Diri: Pembinaan bebas getaran dicapai melalui pengoptimuman saiz zarah, mengurangkan kos buruh.

Mod kegagalan biasa bahan refraktori ladle

Slag Line Crag: Penetrasi Slag menyebabkan pembentukan fasa-titik meringan rendah (seperti sistem Cao-Mgo-Sio₂) pada permukaan batu bata magnesia-karbon, dan struktur mengupas.

Tekanan terma Spalling: Perubahan suhu yang kerap menyebabkan pengembangan mikrokrak di dalam bahan, dan akhirnya penumpahan berlapis.

Penyumbatan bata udara: Kemasukan dalam keluli cair (seperti Al₂o₃) disimpan di lubang udara, yang mempengaruhi kesan meniup argon.

Penggunaan bahan refraktori ladle:

Peleburan keluli bersih: Gunakan batu bata udara korundum tinggi (Al₂o₃> 99%) untuk mengurangkan pengenalan kekotoran.

Reka bentuk jangka hayat: Mengoptimumkan kos dan kehidupan melalui struktur kecerunan (seperti batu bata magnesium karbon di kawasan garis slag dan castables aluminium-magnesium untuk dinding ladle).

Pemantauan pintar: Gunakan pengimejan haba inframerah atau teknologi pelepasan akustik untuk memantau status hakisan lapisan ladle dalam masa nyata.

Bahan -bahan refraktori ladle adalah bahan -bahan teras dalam proses pembuatan keluli, dan prestasi mereka secara langsung mempengaruhi kualiti keluli cair, keselamatan dan kos pengeluaran. Berbanding dengan bahan-bahan refraktori, bahan-bahan ladle perlu menahan masa kediaman keluli cair yang lebih lama, reaksi slag-keluli yang lebih kompleks dan beban mekanikal yang lebih tinggi. Arahan pembangunan masa depan termasuk bahan rendah karbon dan mesra alam, reka bentuk jangka hayat dan teknologi penyelenggaraan pintar. Sebagai contoh, penggunaan bahan-bahan magnesium-kalsium dan castables bebas karbon bukan sahaja dapat meningkatkan rintangan sanga tetapi juga memenuhi keperluan pembuatan hijau.