Isfarë është materiali zjarrdurues i Ladle?

Materialet zjarrduruese të ladle janë materiale kryesore të përdorura në procesin e krijimit të çelikut për të mbrojtur rreshtimin e shkallëve dhe t'i rezistojnë erozionit të çelikut të shkrirë dhe skorjeve të shkrirë me temperaturë të lartë. Si enë kryesore për mbajtjen dhe transportimin e çelikut të shkrirë (nga konvertuesi / Furra elektrike deri tek tula e vazhdueshme e hedhjes), materialet refraktare të zonave duhet të qëndrojnë të qëndrueshme në kushte ekstreme termodinamike dhe kimike, ndërsa përshtaten me ndikimin e shpeshtë të shkrirë të shkrirë, ndryshimet e temperaturës dhe reagimet e dhunshme në ndërfaqen e çelikut. Më poshtë janë përbërësit kryesorë, kërkesat e performancës dhe sfidat teknike të materialeve zjarrduruese të ladle:

Cilat janë materialet zjarrduruese të Ladle?

Materialet zjarrduruese të ladle janë kryesisht të përbëra nga rreshtimi i shkallëve dhe produktet funksionale të zjarrit të ladle. Materialet e saj të brendshme zjarrduruese duhet t'i rezistojnë kushteve ekstreme siç janë pastrimi, erozioni kimik dhe tronditja termike e çelikut të shkrirë me temperaturë të lartë.

Rreshtimi i shkallëve zakonisht ndahet në pjesët e mëposhtme sipas zonave të ndryshme në kontakt me çelikun e shkrirë dhe kërkesat funksionale:

Shtresa e përhershme (shtresa e sigurisë):

Materiali: Tulla izolimi të lehta ose kasta të ulëta të përcjellshmërisë termike (siç është argjila).

Funksioni: Izolimi termik, zvogëlimi i temperaturës së guaskës së shkallës dhe zvogëlimi i humbjes së nxehtësisë.

Shtresa e punës (kontakt i drejtpërdrejtë me çelik të shkrirë dhe skorje):

Zona e linjës së skorjeve:

Materiali: Tulla e karbonit të magnezisë (MGO-C, që përmban 10% ~ 20% grafit).

Karakteristikat: Rezistencë e lartë ndaj erozionit të skorjeve (veçanërisht kundër skorut alkalik), grafiti siguron rezistencë dhe lubrifikim termik të shokut.

Zona e murit:

Materiali: Tullë e karbonit të magnezit alumini (Al₂o₃-MGO-C) ose alumini i lartë i hedhur (Al₂o₃≥80%).
Karakteristikat: Bilancon rezistencën ndaj erozionit të shkrirë të çelikut dhe kostos, të përshtatshme për zonat e linjës jo-slag.

Zona e poshtme:

Materiali: Tullë e lartë alumini ose Corundum Castable (Al₂o₃≥90%).
Karakteristikat: Forca e lartë mekanike, rezistenca ndaj presionit statik të çelikut të shkrirë dhe veshja e ndikimit.

Komponentët funksionalë:

Porta rrëshqitëse zjarrduruese:

Materiali: Alumini i përbërë karboni zirkoni (Al₂o₃-Zro₂-C) ose karboni i magnezit (MGO-C).

Funksioni: Kontrolloni me saktësi rrjedhën e çelikut të shkrirë dhe duhet t'i rezistoni erozionit të temperaturës së lartë dhe shokut termik.

Prizë pastrimi:

Materiali: korundum-spinel (al₂o₃-mgal₂o₄) ose magnez (mgo).

Funksioni: Llokoçis çelikun e shkrirë duke fryrë argon / azot, kërkohen temperaturë uniforme dhe përbërje, përshkueshmëri e lartë dhe anti-permeabilitet.

Mirë blloku:

Materiali: Alumini i lartë ose karboni i magnezit.

Funksioni: Rregulloni portën dhe rezistojmë ndikimin mekanik të rrjedhës së shkrirë të çelikut.

Kërkesat e performancës së materialeve zjarrduruese të Ladle

• Rezistenca e erozionit të skorjeve: Zona e linjës së shllakut të Ladle duhet t'i rezistojë erozionit kimik të shllakut të bazës së lartë (Cao / Sio₂> 2).
• Rezistenca e shokut termik: Temperatura luhatet shumë gjatë qarkullimit të shkallës (siç është ftohja e një shkalle boshe nga 1600 ° C në temperaturën e dhomës), dhe materiali duhet të shmangë plasaritjen.
• Forca e lartë e temperaturës: rezistoni presionin statik të çelikut të shkrirë (siç është presioni i poshtëm i një shkalle prej 200 tonësh arrin ~ 0.3MPa) dhe tronditja mekanike.
• Ndotje e ulët: Shmangni papastërtitë në materialet zjarrduruese (siç është Sio₂) nga reagimi me çelik të shkrirë dhe ndikojnë në pastërtinë e çelikut.

Evolucioni dhe sfidat e teknologjisë materiale

Optimizimi i tullave të karbonit të magnezisë

Tulla tradicionale të karbonit të magnezisë: mbështeteni në grafit për të përmirësuar rezistencën e shokut termik, por grafiti oksidohet lehtësisht (antioksidantët si Al dhe SI duhet të shtohen).

Trendi i ulët i karbonizimit: Zhvilloni tulla karboni të magnezisë me karbon të ulët (përmbajtja e grafitit <8%), zëvendësoni një pjesë të grafitit me nanokarbon (siç është karboni i zi) ose struktura e karbonit e gjeneruar në vend (siç është karbonizimi i rrëshirës) për të zvogëluar rrezikun e oksidimit.

Mbrojtja e mjedisit dhe pa kromit

Problemi i ndotjes së kromit: Tullat tradicionale të magnezisë-kromit (MGO-CR₂O₃) janë të kufizuara për shkak të kancerogjenitetit të CR⁶⁺.

Zgjidhje alternative: Përdorni materiale spinel (mgal₂o₄) ose magnez-kalcium (MGO-CAO), të cilat janë të dy rezistente ndaj skorjeve dhe miqësore me mjedisin.

Zgjatja e aplikimit të kastueshëm

Teknologjia integrale e hedhjes: Përdorni alumina-magnesia ose kastat spinel për të zëvendësuar punimet tradicionale të tullave, për të zvogëluar erozionin e përbashkët dhe për të zgjatur jetën e shërbimit.

Kasta të vetë-nivelit: Ndërtimi pa dridhje arrihet përmes optimizmit të madhësisë së grimcave, duke zvogëluar kostot e punës.

Mënyrat tipike të dështimit të materialeve zjarrduruese të ladle

Erozioni i linjës së skorjeve: Depërtimi i skorjeve shkakton formimin e fazave të pikës së shkrirjes së ulët (siç është sistemi Cao-MGO-Sio₂) në sipërfaqen e tullave të magnezisë-karbon, dhe struktura zhvishet.

Spallimi i stresit termik: Ndryshimet e shpeshta të temperaturës shkaktojnë zgjerimin e mikrokrucave brenda materialit, dhe përfundimisht derdhjen e shtresuar.

Bllokimi i tullave të ajrit: Përfshirjet në çelik të shkrirë (siç është Al₂o₃) depozitohen në vrimat e ajrit, duke ndikuar në efektin e frymëmarrjes së argonit.

Aplikimi i materialeve zjarrduruese të Ladle:

Shkrirja e çelikut të pastër: Përdorni tulla ajri të Corundum me pastërti të lartë (al₂o₃> 99%) për të zvogëluar futjen e papastërtive.

Dizajni i jetës së gjatë: Optimizoni koston dhe jetën përmes strukturës së gradientit (të tilla si tulla të karbonit të magnezit në zonën e linjës së skorjeve dhe kastrave të aluminit-magnezit për murin e zonave).

Monitorimi Inteligjent: Përdorni imazhe termike infra të kuqe ose teknologji të emetimeve akustike për të monitoruar statusin e erozionit të rreshtimit të shkallës në kohë reale.

Materialet zjarrduruese të ladle janë harxhimet thelbësore në procesin e krijimit të çelikut, dhe performanca e tyre ndikon drejtpërdrejt në cilësinë e çelikut të shkrirë, sigurinë e prodhimit dhe koston. Krahasuar me materialet zjarrduruese të zjarrta, materialet e shkallëve duhet t'i rezistojnë kohës më të gjatë të qëndrimit të çelikut, reaksione më komplekse të çelikut të skorjeve dhe ngarkesave më të larta mekanike. Drejtimet e zhvillimit të ardhshëm përfshijnë materiale me karbon të ulët dhe miqësor me mjedisin, dizajn të jetës së gjatë dhe teknologji inteligjente të mirëmbajtjes. Për shembull, aplikimi i materialeve të magnezit-kalcium dhe kastrave të karbonit jo vetëm që mund të përmirësojnë rezistencën e skorjeve, por gjithashtu të plotësojnë kërkesat e prodhimit të gjelbër.