Vad är slev eldfast material?

Levningsmässiga eldmaterial är nyckelmaterial som används i ståltillverkningsprocessen för att skydda slevfodret och tål erosionen av högtemperatur smält stål och slagg. Som den huvudsakliga behållaren för att hålla och transportera smält stål (från omvandlare / elektrisk ugn till kontinuerlig gjutning av Tundish), måste de eldfasta materialen i sleven förbli stabila under extrema termodynamiska och kemiska förhållanden, samtidigt som de anpassar sig till ofta molen stålpåverkan, temperaturförändringar och våldsamma reaktioner vid slag-stålgränssnittet. Följande är de viktigaste komponenterna, prestandakraven och tekniska utmaningarna för slingra eldfasta material:

Vad är slev eldfasta material?

Slavel eldfasta material består huvudsakligen av slevfoder och slev eldfasta funktionella produkter. Dess inre eldfasta material måste motstå extrema förhållanden såsom skurning, kemisk erosion och termisk chock av högt temperatur smält stål.

Levningsfoder är vanligtvis uppdelat i följande delar enligt olika områden i kontakt med smält stål och funktionella krav:

Permanent lager (säkerhetslager):

Material: Lätt isolerings tegelstenar eller låg värmeledningsförmåga (såsom lera).

Funktion: Termisk isolering, minskar temperaturen på slevskalet och minskar värmeförlusten.

Arbetsskikt (direktkontakt med smält stål och slagg):

Slagelinjeområde:

Material: Magnesia Carbon Brick (MGO-C, som innehåller 10% ~ 20% grafit).

Funktioner: Hög resistens mot slaggosion (särskilt mot alkalisk slagg), grafit ger termisk chockmotstånd och smörjning.

Väggområde:

Material: Aluminiummagnesium kol tegel (al₂o₃-Mgo-C) eller hög aluminium gjutbar (al₂o₃ ≥80%).
Funktioner: Balansmotstånd mot smält stålerosion och kostnad, lämplig för områden som inte är slak.

Bottenområdet:

Material: Hög aluminium tegel eller korund gjutbar (Al₂o₃≥90%).
Funktioner: Hög mekanisk styrka, motstånd mot smält stålstatiskt tryck och slagslitage.

Funktionella komponenter:

Eldfast glidgrind:

Material: aluminium zirkoniumkolkomposit (Al₂o₃-Zro₂-C) eller magnesiumkol (Mgo-C).

Funktion: Kontrollera exakt flödet av smält stål och måste motstå erosion och termisk chock med hög temperatur.

Rensningsplugg:

Material: Corundum-spinel (al₂o₃-mgal₂o₄) eller magnesium (Mgo).

Funktion: Rör om det smälta stålet genom att blåsa argon / kväve, enhetlig temperatur och sammansättning, hög permeabilitet och anti-permeabilitet krävs.

Bra block:

Material: Hög aluminium- eller magnesiumkol.

Funktion: Fixa grinden och motstå den mekaniska påverkan av smält stålflöde.

Prestandakrav för slev eldfasta material

• Slag erosionsbeständighet: Slagelinjeområdet på sleven måste motstå den kemiska erosionen av hög-basicitetslagg (Cao / sio₂> 2).
• Termisk chockmotstånd: Temperaturen fluktuerar kraftigt under slevomsättningen (såsom kylning av en tom slev från 1600 ° C till rumstemperatur), och materialet måste undvika sprickor.
• Hög temperaturstyrka: Tål det statiska trycket på smält stål (såsom bottentrycket för en 200 ton slev når ~ 0,3MPa) och mekanisk chock.
• Låg förorening: Undvik föroreningar i eldfasta material (såsom Sio₂) från att reagera med smält stål och påverka stålens renhet.

Evolution och utmaningar med materialteknologi

Optimering av magnesia kol tegelstenar

Traditionella magnesia kol tegelstenar: förlita sig på grafit för att förbättra termisk chockmotstånd, men grafit oxideras lätt (antioxidanter som Al och Si måste läggas till).

Låg karboniseringstrend: Utveckla magnesi-tegelstenar med låg kolhalt (grafitinnehåll <8%), ersätt en del av grafiten med nanokarbon (såsom kolsvart) eller in-situ-genererad kolstruktur (såsom hartskarbonisering) för att minska oxidationsrisken.

Miljöskydd och kromfri

Kromföroreningsproblem: Traditionella magnesikrom-tegelstenar (Mgo-cr₂o₃) är begränsade på grund av cancerframkallande av Cr⁶⁺.

Alternativ lösning: Använd spinel (mgal₂o₄) eller magnesium-kalcium (Mgo-cao) -material, som är både slaggresistenta och miljövänliga.

Förlängning av castbar applikation

Integrerad gjutningsteknik: Använd aluminiumoxid-magnesi eller spinel-rollables för att ersätta traditionella tegelverk, minska fogerosionen och förlänga livslängden.

Självnivling av castables: Vibrationsfri konstruktion uppnås genom partikelstorleksoptimering, vilket minskar arbetskraftskostnaderna.

Typiska felsätt för slev eldfasta material

Slagelinje erosion: Slaggenomträngning orsakar bildning av lågmältpunktfaser (såsom Cao-Mgo-Sio₂-system) på ytan av magnesi-kolstenar och strukturen skalar av.

Termisk stressspall: Ferna temperaturförändringar orsakar utvidgningen av mikrokrackor inuti materialet och så småningom den skiktade avfallet.

Blockering av luftstenar: Inklusioner i smält stål (såsom al₂o₃) deponeras i lufthålen, vilket påverkar argonblåsningseffekten.

Tillämpning av eldens eldfasta material:

Ren stålsmältning: Använd Corundum Air Bricks med hög renhet (Al₂o₃> 99%) för att minska införandet av föroreningar.

Långlivsdesign: Optimera kostnader och liv genom gradientstruktur (såsom magnesiumkolstenar i slagglinjen och aluminium-magnesium-gjutningar för slevväggen).

Intelligent övervakning: Använd infraröda termiska bilder eller akustisk utsläppsteknik för att övervaka erosionsstatusen för slevfodret i realtid.

Levnings eldfasta material är de grundläggande förbrukningsvarorna i ståltillverkningsprocessen, och deras prestanda påverkar direkt kvaliteten på smält stål, produktionssäkerhet och kostnad. Jämfört med tundaktiga eldfasta material måste slevmaterial tåla längre smält ståluppgång, mer komplexa slaggstålreaktioner och högre mekaniska belastningar. Framtida utvecklingsanvisningar inkluderar låga koldioxid- och miljövänliga material, långlivsdesign och intelligent underhållsteknik. Till exempel kan applicering av magnesiumkalciummaterial och kolfria taslablar inte bara förbättra slaggmotståndet utan också uppfylla kraven för grön tillverkning.