Çfarë është një hundë zjarrduruese?

Emri i hundës zjarrduruese vjen nga funksioni i tij - fjala "hundë" përshkruan gjallërisht rolin e tij si një kanal i shkrirë, ndërsa "zjarrdurues" nxjerr në pah qëndrueshmërinë e tij në mjediset e temperaturës së lartë. Sipas përdorimit të tij specifik, hundëzat zjarrduruese mund të ndahen në shumë lloje, të tilla si grykë të sipërme, grykë të ulëta, grykë koleksionistike, grykë hyrëse të zhytura (SEN), etj. Secili lloj ka ndryshime në strukturë dhe materiale për të përmbushur kërkesa të ndryshme të procesit.

Çfarë është një hundë zjarrduruese?

Grykë refraktare është një produkt i materialit refraktar që përdoret për metalin e shkrirë me temperaturë të lartë (të tilla si çeliku i shkrirë, hekuri i shkrirë) ose kontrolli i rrjedhës së shkrirjes jo metalike, e instaluar zakonisht në sistemin e daljes ose hundës rrëshqitëse të pajisjeve metalurgjike (siç janë Ladle, Converter, Tundish).

Ai siguron stabilitetin dhe sigurinë e procesit të shkrirjes dhe hedhjes duke kontrolluar me saktësi shkallën e rrjedhës, shkallën e rrjedhës dhe drejtimin e rrjedhës së shkrirjes. Gypat zjarrdurues jo vetëm që duhet t'i rezistojnë temperaturave ekstreme të larta (zakonisht mbi 1500 ° C), por gjithashtu duhet t'i rezistojnë erozionit kimik, pastrimit mekanik dhe dëmtimit të goditjes termike nga shkrirja dhe skorja.

Përbërja dhe materialet e hundëve zjarrduruese

Performanca e grykave zjarrduruese varet drejtpërdrejt nga zgjedhja e tyre e materialit dhe modelimi strukturor. Më poshtë janë përbërësit kryesorë dhe karakteristikat e materialit:

1. Materialet kryesore

Karboni i aluminit (AL₂O₃-C): Alumina me pastërti të lartë (Al₂o₃) përdoret si përbërës kryesor, dhe materialet e karbonit (siç është grafiti) shtohen për të rritur rezistencën termike të shokut dhe rezistencën e erozionit. Grykat e karbonit të aluminit përdoren gjerësisht në zona dhe tula, dhe janë të përshtatshme për hedhjen e çelikut të zakonshëm të karbonit.
Karboni i zirkonit të aluminit (Al₂o₃-Zro₂-C): Oksidi i zirkonit (zro₂) i shtohet karbonit alumini për të përmirësuar rezistencën ndaj erozionit të temperaturës së lartë dhe shokut termik, dhe është i përshtatshëm për çelikun e lartë të manganit ose nota të tjera të veçanta të çelikut.
Alumina e lartë: Me boksitin me alumin të lartë si lëndën e parë kryesore, është i përshtatshëm për raste me kërkesa të ulëta ose hedhjen e zakonshme të çelikut të karbonit, dhe ka një kosto të ulët.
Magnez-karboni (MGO-C): Me oksid magnezi (MGO) si matricë, shtohen materialet e karbonit, të përshtatshme për mjedisin e skorjeve të alkalinitetit të lartë ose nota të veçanta të çelikut.
Kuarci i shkrirë: Përdoret për hedhjen e disa çelikut me karbon të ulët ose lidhjeve jo-me ngjyra, ajo ka rezistencë të mirë të shokut termik, por rezistencë të dobët të erozionit.
Materialet e përbërë: siç janë grykët e përbëra me bërthamën e oksidit të zirkonit dhe shtresa e jashtme e aluminit të lartë, duke kombinuar avantazhet e materialeve të ndryshme për të optimizuar performancën.

2. Dizajni strukturor

Grykë refraktarejanë zakonisht cilindrike ose konike, me kanale të sakta të rrjedhës brenda (hapja është përgjithësisht 10-100 mm) për të kontrolluar shkallën e rrjedhës së shkrirjes. Disa grykë (siç janë grykët e zhytjes) janë të dizajnuara me forma të veçanta, të tilla si vrimat anësore ose daljet eliptike, për të optimizuar shpërndarjen e fushës së rrjedhës së çelikut të shkrirë në kristalizues. Shtresa e jashtme mund të jetë e mbuluar me një mëngë metalike (të tilla si një mëngë hekuri) për të rritur forcën mekanike dhe për të parandaluar plasaritjen e shokut termik.

3. Aditivët funksionalë

Për të përmirësuar performancën, aditivët e mëposhtëm shpesh i shtohen hundëve zjarrduruese:

Antioksidantë: të tilla si pluhurat e silikonit (SI) dhe aluminit (AL), për të parandaluar që materialet e karbonit të oksidohen në temperatura të larta.

Stabilizuesit: siç janë oksidet e tilla si kalciumi (CAO) dhe magnezi (MGO), për të rritur rezistencën e shokut termik dhe rezistencën e erozionit.

Binders: siç janë rrëshirat dhe asfalti, për të përmirësuar forcën e formimit dhe stabilitetin e temperaturës së lartë.

Funksionet e grykave zjarrduruese

Grykat refraktare kryejnë funksione të shumta kyçe në proceset metalurgjike me temperaturë të lartë:

1. Kontrolli i rrjedhës

Grykat refraktare kontrollojnë saktësisht shkallën e rrjedhës dhe rrjedhën e shkrirjes përmes madhësisë dhe formës së kanaleve të tyre të rrjedhës së brendshme. Për shembull, në procesin e hedhjes së vazhdueshme, hunda e zhytur bashkëpunon me sistemin e hundës rrëshqitëse për të rregulluar shpejtësinë me të cilën çeliku i shkrirë hyn në kristalizues për të shmangur defektet e shkaktuara nga shumë shpejt ose shumë të ngadaltë.

2. Mbroni shkrirjen

Gryka e zhytur shkon thellë në kristalizues për të parandaluar që çeliku i shkrirë të ekspozohet në ajër, të zvogëlojë oksidimin dhe formimin e përfshirjes dhe të përmirësojë cilësinë e billet. Për më tepër, modeli i qetë i murit të brendshëm të hundës mund të zvogëlojë turbullirën në rrjedhën e shkrirjes dhe të zvogëlojë rrezikun e përfshirjes së skorjeve.

3. Rezistencë e lartë e temperaturës dhe erozionit

grykë zjarrdurueseduhet t'i rezistojë ndikimit të çelikut të shkrirë ose skorjes në 1500-1700 ° C. Referenca e lartë dhe rezistenca ndaj erozionit të materialit sigurojnë që ai të mbetet i qëndrueshëm gjatë kastrave të shumta dhe të zgjasë jetën e saj të shërbimit.

4. Stabiliteti i shokut termik

Kur të zëvendësohet ladle ose hedhja të fillohet dhe të ndalet, hunda do të pësojë një ndryshim të mprehtë të temperaturës. Grykat refraktare me cilësi të lartë zvogëlojnë rrezikun e plasaritjes termike të goditjes duke optimizuar formulimin e materialit dhe modelin strukturor.

5. Parandaloni bllokimin

Për çelikun e lartë të aluminit ose çelikun që përmbajnë kalcium, përfshirjet e aluminit mund të gjenerohen në çelikun e shkrirë, duke shkaktuar bllokimin e hundës. Grykat refraktare shpesh përdorin materiale anti-ngjitëse (siç janë materialet e përbëra që përmbajnë CaO) për të parandaluar bllokimin duke gjeneruar substanca të pikës së shkrirjes së ulët (siç është Cao · Al₂o₃).

Fushat e aplikimit të grykave zjarrduruese

Grykat refraktare përdoren gjerësisht në fushat e mëposhtme:

1. metalurgjia e hekurit dhe çeliku

Ladle: Grykat e sipërme dhe të poshtme përdoren në fund të shkallës, dhe bashkëpunojnë me sistemin e hundës rrëshqitëse për të kontrolluar rrjedhën e çelikut të shkrirë në tul.
Tundish: Gryka e mbledhjes dhe hunda e zhytur përdoren për të transferuar çelikun e shkrirë nga tufa në kristalizues për të optimizuar procesin e vazhdueshëm të hedhjes.
Konvertuesi dhe furra elektrike: Gryka zjarrduruese përdoren për daljen e çelikut për t'i bërë ballë erozionit të hekurit të shkrirë me temperaturë të lartë dhe skorje.

2. Shkrirja e metaleve jo me ngjyra

Në shkrirjen e metaleve jo-me ngjyra si alumini, bakri dhe magnezi, hundëzat zjarrduruese përdoren për transmetimin dhe hedhjen e shkrirjes, siç janë grykët udhëzuese në hedhjen e aliazhit të aluminit.

3. Industria e qelqit dhe qeramikës

Grykat refraktare përdoren për kontrollin e rrjedhës së qelqit me temperaturë të lartë ose shkrirjet qeramike, dhe duhet të kenë rezistencë jashtëzakonisht të lartë të korrozionit dhe stabilitet dimensionale.

4. Industri të tjera me temperaturë të lartë

Të tilla si inceneratorët e mbeturinave, reaktorët kimikë të temperaturës së lartë, etj., Goples refraktare përdoren për të kontrolluar shkarkimin ose transmetimin e lëngjeve me temperaturë të lartë.

Procesi i prodhimit të grykave zjarrduruese

Prodhimi i grykave zjarrduruese përfshin shumë procese komplekse për të siguruar që performanca e tyre plotëson standardet industriale:

1. Përzgjedhja e lëndës së parë dhe përbërësit
Zgjidhni aluminën me pastërti të lartë, oksidin e zirkonit, grafitin dhe lëndët e para të tjera, dhe kontrolloni rreptësisht përmbajtjen e papastërtisë. Shtoni antioksidantë, lidhës, etj. Sipas raportit të formulës dhe përzieni në mënyrë të barabartë.

2. Formimi
Përdorni teknologjinë e shtypjes isostatike ose teknologjinë e formimit të presionit të lartë për të siguruar që struktura e hundës është e dendur dhe kanali i rrjedhës është i saktë. Disa grykë (siç janë grykët e zhytjes) duhet të formohen në forma komplekse nga kallëpe precize.

3. shkrirja
Sinterimi në temperaturë të lartë (1400-1800 ° C) në një atmosferë pa oksigjen ose mbrojtës (siç është azoti) rrit forcën e materialit dhe rezistencën e shokut termik. Disa produkte përdorin sinterimin sekondar ose trajtimin e nxehtësisë për të optimizuar më tej performancën.

4. Trajtimi në sipërfaqe
Polon kanalin e rrjedhës ose aplikoni një shtresë anti-ngjitëse (siç është veshja zro₂) për të përmirësuar rezistencën e korrozionit dhe rrjedhshmërinë. Shtresa e jashtme mund të jetë e mbuluar me një mëngë metalike ose trajtim anti-oksidimi.

5. Inspektimi i Cilësisë
Poroziteti, çarjet dhe saktësia dimensionale e hundës kontrollohen me metoda të testimit jo destruktiv si rrezet X dhe ultratinguj. Performanca zjarrduruese dhe rezistenca ndaj erozionit verifikohen nga testet e simulimit laboratorik.

Përparësitë e hundës refraktare

Zbatimi i gjerë i hundëve zjarrduruese në industritë me temperaturë të lartë buron nga avantazhet e tij të mëposhtme:

Qëndrueshmëri e lartë: Materialet dhe proceset me cilësi të lartë sigurojnë që hundëzat mund të përdoren për një kohë të gjatë në mjedise ekstreme, dhe jeta e vetme mund të arrijë disa orë deri në disa ditë.
Kontroll i saktë: Saktësia e modelit të kanalit të rrjedhës siguron qëndrueshmërinë e rrjedhës së shkrirjes dhe përmirëson cilësinë e produktit.
Rezistenca e erozionit: Ka rezistencë të fortë ndaj erozionit kimik dhe erozionit mekanik të çelikut të shkrirë dhe skorjeve, duke zvogëluar kostot e mirëmbajtjes.
Stabiliteti i shokut termik: Formula e materialit të optimizuar zvogëlon rrezikun e plasaritjes së shokut termik dhe përshtatet me kërkesat e procesit të fillimit të shpeshtë.
Dizajni i larmishëm: Gypat e llojeve dhe specifikimeve të ndryshme plotësojnë kërkesa të ndryshme të procesit dhe kanë një gamë të gjerë të skenarëve të aplikimit.

Si përbërësi thelbësor i industrisë me temperaturë të lartë, hunda zjarrduruese integron funksione të shumta siç janë rezistenca e lartë e temperaturës, rezistenca ndaj korrozionit dhe kontrolli i rrjedhës. Isshtë një "hero i domosdoshëm" prapa-skenave "në metalurgjinë e hekurit dhe çelikut, shkrirjes së metaleve jo me ngjyra dhe industri të tjera.