Čo je to refraktérny materiál na panvici?

Refraktérne materiály naviceu sú kľúčové materiály používané v procese výroby ocele na ochranu panvovej podšívky a odoláva erózii vysokoteplotnej roztavenej ocele a trosky. Ako hlavný nádoba na držanie a prepravu roztavenej ocele (z prevodníka / elektrickej pece do nepretržitého odlievacieho tečenia) musia žiaruvzdorné materiály panvy zostať stabilné v extrémnych termodynamických a chemických podmienkach, zatiaľ čo sa prispôsobujú častým nárazom roztavenej ocele, zmenami teploty a násilnými reakciami na strihovej oceľovej rozhraní. Nasledujú kľúčové komponenty, požiadavky na výkon a technické výzvy refraktérnych materiálov panvy:

Čo sú to refraktérne materiály na panvici?

Refraktérne materiály naviceu sa skladajú hlavne z panvy a refraktérnych funkčných výrobkov na panvicu. Jeho vnútorné žiaruvzdorné materiály musia vydržať extrémne podmienky, ako je čistenie, chemická erózia a tepelný šok vysokej teploty roztavenej ocele.

Podšívka na panvica je zvyčajne rozdelená na nasledujúce časti podľa rôznych oblastí v kontakte s roztavenou oceľou a funkčnými požiadavkami:

Trvalá vrstva (bezpečnostná vrstva):

Materiál: Ľahké izolačné tehly alebo kastánky s nízkou tepelnou vodivosťou (napríklad hlina).

Funkcia: Tepelná izolácia, zníženie teploty pancierstva a zníženie tepelných straty.

Pracovná vrstva (priamy kontakt s roztavenou oceľou a troskou):

Oblasť trosky:

Materiál: Magnesia uhlíková tehla (MGO-C, obsahujúca 10% ~ 20% grafitu).

Vlastnosti: Vysoká odolnosť proti erózii trosky (najmä proti alkalickej trosky), grafit poskytuje rezistenciu na tepelný šok a mazanie.

Oblasť steny:

Materiál: Hliník horčík uhlíka (Al₂o₃-MGO-C) alebo vysoký hliník Castovateľný (al₂o₃≥80%).
Vlastnosti: Vyvažuje odolnosť voči erózii roztavenej ocele a nákladmi, vhodné pre oblastí linky, ktoré nie sú v súlade.

Spodná plocha:

Materiál: Vysoká hliníková tehla alebo Corundum Castble (Al₂o₃≥90%).
Vlastnosti: Vysoká mechanická pevnosť, odolnosť voči statickému tlaku roztavenej ocele a nárazovým opotrebením.

Funkčné komponenty:

Refraktérna posuvná brána:

Materiál: Hliníkový kompozit zirkónového uhlíka (al₂o₃-zro₂-c) alebo uhlík horčíka (MGO-C).

Funkcia: Presne regulujte tok roztavenej ocele a je potrebné odolať erózii vysokej teploty a tepelného šoku.


Purgging zástrčka:

Materiál: corundum-spinel (al₂o₃-mgal₂o₄) alebo horčík (MGO).

Funkcia: Miešajte roztavenú oceľ vyfukovaním argónu / dusík, rovnomernú teplotu a zloženie, je potrebná vysoká priepustnosť a anti-pútavosť.


Dobre blok:

Materiál: Vysoký hliník alebo uhlík horčíka.

Funkcia: Opravte bránu a odoláva mechanickému dopadu prietoku roztavenej ocele.

Požiadavky na výkon refraktérnych materiálov na panvica

• Odolnosť proti erózii trosky: Oblasť linky trosky na panvica musí odolávať chemickej erózii trosky s vysokou základom (Cao / sio₂> 2).
• Odolnosť voči tepelnému nárazu: teplota výrazne kolíše počas obratu na panvica (napríklad ochladenie prázdneho panvicu od 1600 ° C do teploty miestnosti) a materiál sa musí vyhnúť popraskaniu.
• Vysoká pevnosť teploty: Oddrvte statický tlak roztavenej ocele (ako je spodný tlak 200-tonovej panvy dosahuje ~ 0,3 MPa) a mechanický náraz.
• Nízke znečistenie: Vyhnite sa nečistotám v refraktérnych materiáloch (napríklad SiO₂), aby reagovali s roztavenou oceľou a ovplyvňovali čistotu ocele.

Vývoj a výzvy materiálových technológií

Optimalizácia uhlíkových tehál magnézie

Tradičné horčíky uhlíkové tehly: spoliehajú sa na grafit, aby sa zlepšila odolnosť proti tepelnému šoku, ale grafit sa ľahko oxiduje (je potrebné pridať antioxidanty ako AL a SI).

Trend s nízkym karbonizáciou: Vyvinutý nízko uhlíkový horčík na uhlíkové tehly (obsah grafitu <8%), nahradiť časť grafitu nanokarbónom (ako je čierna uhlíka) alebo in situ generovaná uhlíková štruktúra (napríklad karbonizácia živice), aby sa znížilo oxidačné riziko.

Ochrana životného prostredia a bez chrómu

Problém so znečistením chrómu: Tradičné tehly z magnézie-chrómy (MGO-Cr₂o₃) sú obmedzené v dôsledku karcinogenity CR⁶⁺.

Alternatívne roztok: Používajte materiály spinel (mgal₂o₄) alebo horčíka-calcium (MGO-CAO), ktoré sú odolné voči troskám a šetrné k životnému prostrediu.

Rozšírenie odlievateľnej aplikácie

Integrálna technológia odlievania: Používajte hliníkovú magéziu alebo spinel kastláty, ktoré nahradia tradičné murivo, znížte spoločnú eróziu a predĺžte životnosť služieb.

Samostatné riadiace kastláty: Konštrukcia bez vibrácií sa dosahuje optimalizáciou veľkosti častíc, čím sa znižuje náklady na pracovnú silu.

Typické režimy zlyhania refraktérnych materiálov na panvica

Erózia trosky: Penetrácia trosky spôsobuje tvorbu fáz s nízkym melením (ako je napríklad systém Cao-MGO-sio₂) na povrchu tehál magnézie a uhlíka a štruktúra sa odlupuje.

Roztriehanie tepelného napätia: Časté zmeny teploty spôsobujú rozširovanie mikrokrakov vo vnútri materiálu a nakoniec vrstvené vylučovanie.

Blokovanie vzduchových tehál: Inklúzie do roztavenej ocele (napríklad Al₂o₃) sa ukladajú do vzduchových dier, čo ovplyvňuje argónový fúkajúci efekt.

Aplikácia refraktérnych materiálov na panvici:

Tavenie čistej ocele: Na zníženie zavedenia nečistôt používajte vysokokvalitné vzduchové tehly Corundum (Al₂o₃> 99%).

Dizajn s dlhým životom: optimalizujte náklady a životnosť prostredníctvom štruktúry gradientu (napríklad uhlíkové tehly horčíka v oblasti trosky a hliníkovo-magnézium pre hliníkovo-magnézium pre stenu panvy).

Inteligentné monitorovanie: Na monitorovanie stavu erózie panvovej výstelky v reálnom čase používajte infračervené tepelné snímače alebo technológiu akustických emisií.

Refraktérne materiály naberák sú základnými spotrebnými materiálmi v procese výroby ocele a ich výkon priamo ovplyvňuje kvalitu roztavenej ocele, bezpečnosť výroby a náklady. V porovnaní s titovými refraktérnymi materiálmi musia navíjacie materiály odolať dlhšiemu času pobytu roztavenej ocele, zložitejšími reakciami s troskou a vyšším mechanickým zaťažením. Budúce rozvojové smery zahŕňajú nízko uhlíkové a environmentálne materiály, dizajn s dlhým životom a technológia inteligentnej údržby. Napríklad aplikácia materiálov horčíka-kalcium a kastláty bez uhlíka môže nielen zlepšiť odolnosť voči troskám, ale tiež spĺňať požiadavky zelenej výroby.