Що таке оснащений рефрактерний матеріал?

Рефрактерні матеріали ковшів-це ключові матеріали, що використовуються в процесі сталі для захисту ковшів, і витримують ерозію високотемпературної розплавленої сталі та шлаку. Як основний контейнер для утримання та транспортування розплавленої сталі (від перетворювача / електрична піч до безперервного лиття тунда), рефрактерні матеріали ковша повинні залишатися стабільними під екстремальними термодинамічними та хімічними умовами, пристосовуючись до частого розплавленого сталі, температури та насильницьких реакцій на інтерфейсі шлаком. Нижче наведені основні компоненти, вимоги до продуктивності та технічні проблеми рефрактерних матеріалів ковша:

Що таке оснащені рефрактерні матеріали?

Накладні рефрактерні матеріали в основному складаються з ковшових підкладки та оснащення рефрактерних функціональних продуктів. Її внутрішні рефрактерні матеріали повинні протистояти екстремальних умовах, таких як бік, хімічна ерозія та тепловий удар високотемпературної розплавленої сталі.

Шовна оболонка зазвичай поділяється на такі частини відповідно до різних областей, що контактують з розплавленою сталі та функціональними вимогами:

Постійний шар (рівень безпеки):

Матеріал: Легка ізоляційна цегла або низька теплопровідність (наприклад, глина).

Функція: Теплоізоляція, зниження температури ковша та зменшення втрат тепла.

Робочий шар (прямий контакт з розплавленою сталь і шлак):

Область лінії шлаку:

Матеріал: вуглецева цегла Magnesia (MGO-C, що містить 10% ~ 20% графіт).

Особливості: Висока стійкість до ерозії шлаку (особливо проти лужного шлаку), графіт забезпечує стійкість до теплового удару та мастило.

Область стіни:

Матеріал: вуглецева цегла з алюмінію магнію (Al₂o₃-Mgo-C) або високий алюмінієвий кидається (Al₂o₃≥80%).
Особливості: Баланс стійкість до розплавленої сталевої ерозії та вартості, що підходить для областей, що не належать до раку.

Знизу:

Матеріал: Високий алюмінієвий цегляний або корундум кидається (Al₂o₃≥90%).
Особливості: висока механічна міцність, стійкість до розплавленого сталевого статичного тиску та зносу удару.

Функціональні компоненти:

Вогневі розсувні ворота:

Матеріал: алюмінієвий церконієвий вуглецевий композит (Al₂o₃-Zro₂-C) або вуглець магнію (MGO-C).

Функція: точно контролюйте потік розплавленої сталі та потрібно протистояти ерозії високої температури та теплового удару.


Очищення штепсельної вилки:

Матеріал: Corundum-Spinel (Al₂o₃-Mgal₂o₄) або магній (MGO).

Функція: Потрібно перемішати розплавлену сталь, видуваючи аргону / азоту, рівномірну температуру та склад, високу проникність та антипроникність.


КЛАБЛЬНИЙ БЛОК:

Матеріал: Високий алюміній або вуглець магнію.

Функція: Зафіксуйте ворота і витримає механічний вплив розплавленої сталі.

Вимоги до продуктивності клаптьових рефрактерних матеріалів

• Ерозічна стійкість шлаку: площа лінії шлаку ковша повинна протистояти хімічній ерозії шлаку з високою базою (Cao / sio₂> 2).
• Термічний ударний стійкість: температура сильно коливається під час обороту ковду (наприклад, охолодження порожнього ковша від 1600 ° С до кімнатної температури), а матеріал повинен уникати розтріскування.
• Висока температура: витримка статичного тиску розплавленої сталі (наприклад, нижній тиск 200-тонного ковша досягає ~ 0,3 мПа) та механічного удару.
• Низьке забруднення: Уникайте домішок рефрактерних матеріалів (таких як Sio₂) від реагування з розплавленою сталь і впливають на чистоту сталі.

Еволюція та проблеми матеріальних технологій

Оптимізація вуглецевої цегли Magnesia

Традиційні вуглецеві цегли Магнезії: покладайтеся на графіт для поліпшення стійкості до теплового удару, але графіт легко окислюється (антиоксиданти, такі як Al та Si, потрібно додати).

Тенденція з низькою карбонізацією: Розвиток вуглецевої цегли з низьким вмістом вуглецю (вміст графіту <8%), замініть частину графіту нанокарбоном (наприклад, вуглецевим чорним) або структурою вуглецю, що утворюється в SITU (наприклад, карбонізація смоли) для зменшення ризику окислення.

Захист навколишнього середовища та без хрому

Проблема із забрудненням хрому: Традиційні цегли Магнезії-хром (MGO-CR₂O₃) обмежені через канцерогенність CR⁶⁺.

Альтернативне рішення: Використовуйте шпінель (mgal₂o₄) або магній-кальцієві (Mgo-CAO) матеріали, які є як шлаковими, так і екологічно чистими.

Розширення кастового застосування

Інтегральна технологія кастингу: Використовуйте глиноземи-Магнезію або шпінель, щоб замінити традиційну цегляну кладку, зменшити ерозію суглоба та продовжити термін служби.

Самовивалеві кадри: Будівництво без вібрації досягається за рахунок оптимізації розміру частинок, зменшення витрат на оплату праці.

Типові режими провалу освітлення рефрактерних матеріалів

Ерозія лінії шлаку: проникнення шлаку викликає утворення фаз з низькою пам'яткою (наприклад, система Cao-mgo-sio₂) на поверхні цегли-каруновики Магнезія та структура відшаровуються.

Термічне напруження: часті зміни температури викликають розширення мікрокрок всередині матеріалу, а зрештою шаруватого проливання.

Замовка повітряних цегли: включення в розплавлену сталь (наприклад, Al₂o₃) осаджуються в повітряних отворах, що впливає на ефект дме аргону.

Застосування кладових рефрактерних матеріалів:

Чиста виплавка сталі: Використовуйте повітряну цегли з високою чистотою (Al₂o₃> 99%), щоб зменшити введення домішок.

Дизайн довгого життя: оптимізуйте вартість та життя через градієнтну структуру (наприклад, цеглиносні цегли з магнієм у зоні лінії шлаки та алюмінієві-магнезієві кадр для стіни ковша).

Інтелектуальний моніторинг: Використовуйте інфрачервоні теплові зображення або технологію акустичної емісії для моніторингу статусу ерозії в режимі реального часу.

Полегшення матеріалів ковшів є основними витратними матеріалами в процесі сталевого виробництва, і їх продуктивність безпосередньо впливає на якість розплавленої сталі, безпеки виробництва та вартості. Порівняно з тундишними рефрактерними матеріалами, ковшові матеріали повинні витримувати довший час розплавленої сталі, більш складні реакції шлаків та більш високих механічних навантажень. Майбутні напрямки розвитку включають низьковуглецеві та екологічно чисті матеріали, дизайн довгого життя та інтелектуальне технічне обслуговування. Наприклад, застосування матеріалів-кальцієвих матеріалів та касл, що не містять вуглецю, можуть не тільки покращити стійкість до шлаків, але й відповідати вимогам зеленого виробництва.