Hva er øs ildfast materiale?

LAGLE IFFACTORY Materials er nøkkelmaterialer som brukes i stålproduksjonsprosessen for å beskytte øsingfôret og tåle erosjonen av høye temperaturer smeltet stål og slagg. Som hovedbeholderen for å holde og transportere smeltet stål (fra omformer / elektrisk ovn til kontinuerlig støping tundish), må de ildfaste materialene til øsen forbli stabile under ekstreme termodynamiske og kjemiske forhold, mens tilpasning til hyppig smeltet stålpåvirkning, temperaturendringer og voldelige reaksjoner ved smell-stålet. Følgende er de viktigste komponentene, ytelseskravene og tekniske utfordringer med øsingsmaterialer:

Hva er øs ildfaste materialer?

Øvring av øsingsmaterialer er hovedsakelig sammensatt av øsingfôr og øsende funksjonelle produkter. Dets indre ildfaste materialer må tåle ekstreme forhold som skuring, kjemisk erosjon og termisk sjokk av høye temperaturer smeltet stål.

LAPLE FINNING er vanligvis delt inn i følgende deler i henhold til forskjellige områder som er i kontakt med smeltet stål og funksjonskrav:

Permanent lag (sikkerhetslag):

Materiale: Lette isolasjonsmurstein eller støpevenn i lavere konduktivitet (for eksempel leire).

Funksjon: Termisk isolasjon, reduserer temperaturen på øseskallet og reduserer varmetapet.

Arbeidende lag (direkte kontakt med smeltet stål og slagg):

Slagelinjeområdet:

Materiale: Magnesia karbon murstein (MGO-C, som inneholder 10% ~ 20% grafitt).

Funksjoner: Høy motstand mot slagg erosjon (spesielt mot alkalisk slagg), grafitt gir termisk støtmotstand og smørighet.

Veggområde:

Materiale: Aluminium Magnesium karbon teglstein (Al₂o₃-MgO-C) eller høy aluminiumstøpt (Al₂o₃≥80%).
Funksjoner: Balanser motstand mot erosjon av smeltet stål og kostnader, egnet for ikke-skiver linjeområder.

Bunnområdet:

Materiale: Høy aluminiumsmurstein eller korundstøpt (Al₂o₃≥90%).
Funksjoner: Høy mekanisk styrke, motstand mot statisk trykkstatisk trykk og påvirkning av stål.

Funksjonelle komponenter:

Ildfast skyveport:

Materiale: Aluminium zirkoniumkarbonkompositt (Al₂o₃-Zro₂-C) eller magnesiumkarbon (MGO-C).

Funksjon: Kontroller strømmen av flyt av smeltet stål nøyaktig, og må motstå erosjon og termisk støt med høy temperatur.

Rensingsplugg:

Materiale: Corundum-Spinel (Al₂o₃-Mgal₂o₄) eller magnesium (MgO).

Funksjon: Rør det smeltede stålet ved å blåse argon / nitrogen, jevn temperatur og sammensetning, høy permeabilitet og anti-permeabilitet er nødvendig.

Vel blokkering:

Materiale: Høyt aluminium eller magnesiumkarbon.

Funksjon: Fest porten og tåler den mekaniske effekten av smeltet stålstrøm.

Resultatkrav til øs ildfaste materialer

• Slag erosjonsresistens: Slaglinjeområdet til øsen må motstå den kjemiske erosjonen av høybasisitetsslag (Cao / Sio₂> 2).
• Termisk sjokkmotstand: Temperaturen svinger sterkt under øseomsetningen (for eksempel avkjøling av en tom øse fra 1600 ° C til romtemperatur), og materialet må unngå sprekker.
• Høy temperaturstyrke: Tot motstand det statiske trykket på smeltet stål (for eksempel bunntrykket til en 200-tonn øse når ~ 0,3MPa) og mekanisk sjokk.
• Lav forurensning: Unngå urenheter i ildfaste materialer (for eksempel SiO₂) fra å reagere med smeltet stål og påvirke stålens renhet.

Evolusjon og utfordringer med materiell teknologi

Optimalisering av magnesia karbonmurstein

Tradisjonelle magnesia -karbonmurstein: Stol på grafitt for å forbedre termisk sjokkmotstand, men grafitt er lett oksidert (antioksidanter som Al og Si må tilsettes).

Lav karboniseringstrend: Utvikle magnesia med lite karbon (grafittinnhold <8%), erstatt en del av grafitten med nanokarbon (for eksempel karbon svart) eller in-situ generert karbonstruktur (for eksempel harpiks karbonisering) for å redusere oksidasjonsrisikoen.

Miljøvern og kromfri

Kromforurensningsproblem: Tradisjonelle magnesia-krom-murstein (MgO-Cr₂o₃) er begrenset på grunn av kreftfremkallende CR⁶⁺.

Alternativ løsning: Bruk spinel (Mgal₂o₄) eller magnesium-calcium (MGO-CAO) materialer, som både er slagg-resistente og miljøvennlige.

Utvidelse av støpt applikasjon

Integrert støpingsteknologi: Bruk aluminiumoksydmagnesi eller spinelstøper for å erstatte tradisjonelt teglverk, redusere felles erosjon og forlenge levetiden.

Selvnivellerende støpeablater: Vibrasjonsfri konstruksjon oppnås gjennom optimalisering av partikkelstørrelse, noe som reduserer arbeidskraftskostnadene.

Typiske feilmodus for øsing av øsingsmaterialer

Slaglinje erosjon: Slaggjennomtrenging forårsaker dannelse av lavsmelting-punktfaser (for eksempel Cao-Mgo-sio₂-system) på overflaten av magnesia-karbon-murstein, og strukturen skreller av.

Termisk stress spalting: Hyppige temperaturendringer forårsaker utvidelse av mikrokrakker inne i materialet, og etter hvert det lagdelte skuret.

Blokkering av luftmurstein: Inneslutninger i smeltet stål (for eksempel Al₂o₃) blir avsatt i lufthullene, noe som påvirker argonens blåseeffekt.

Påføring av øs ildfaste materialer:

Ren stålsmelting: Bruk luftmurstein med høy renhet (Al₂o₃> 99%) for å redusere introduksjonen av urenheter.

Langvarig design: Optimaliser kostnad og liv gjennom gradientstruktur (for eksempel magnesiumkarbonklosser i slagglinjeområdet og aluminiumsmagnesiumstøper for østeveggen).

Intelligent overvåking: Bruk infrarøde termiske bilder eller akustisk utslippsteknologi for å overvåke erosjonsstatusen til øgeledningen i sanntid.

Leiling av ildfaste materialer er de viktigste forbruksvarer i stålproduksjonsprosessen, og ytelsen deres påvirker direkte kvaliteten på smeltet stål, produksjonssikkerhet og kostnader. Sammenlignet med tundiske ildfaste materialer, må øse-materialer tåle lengre smeltet ståloppholdstid, mer komplekse slagg-stålreaksjoner og høyere mekaniske belastninger. Fremtidige utviklingsretninger inkluderer lite karbon og miljøvennlige materialer, design på lang levetid og intelligent vedlikeholdsteknologi. For eksempel kan anvendelse av magnesium-kalsiummaterialer og karbonfrie støper ikke bare forbedre slaggmotstanden, men også oppfylle kravene til grønn produksjon.