Valokaariuunien tulenkestäviä materiaaleja koskevat yleiset vaatimukset ovat:
(1) Tulenkestyksen tulee olla korkea. Kaaren lämpötila ylittää 4000 °C ja teräksen valmistuslämpötila on 1500-1750 °C, joskus jopa 2000 °C, joten tulenkestävällä materiaalilla on oltava korkea tulenkestävyys.
(2) Pehmenemislämpötilan kuormituksen alaisena tulee olla korkea. Sähköuuni toimii korkean lämpötilan kuormitusolosuhteissa ja uunin rungon on kestettävä sulan teräksen eroosiota, joten tulenkestävältä materiaalilta vaaditaan korkea kuormituksen pehmenemislämpötila.
(3) Puristuslujuuden tulee olla korkea. Sähköuunin vuoraukseen vaikuttavat panoksen vaikutus latauksen aikana, sulan teräksen staattinen paine sulatuksen aikana, teräsvirtauksen eroosio laskun aikana ja mekaaninen tärinä käytön aikana. Siksi tulenkestävältä materiaalilta vaaditaan korkea puristuslujuus.
(4) Lämmönjohtavuuden tulee olla pieni. Sähköuunin lämpöhäviön vähentämiseksi ja tehonkulutuksen vähentämiseksi tulenkestävällä materiaalilla on oltava huono lämmönjohtavuus, eli lämmönjohtavuuskertoimen tulee olla pieni.
(5) Lämpöstabiilisuuden tulee olla hyvä. Sähköuuniteräksen valmistuksessa lämpötila laskee jyrkästi noin 1600°C:sta alle 900°C:een muutamassa minuutissa laskusta lataukseen, joten tulenkestävältä materiaalilta vaaditaan hyvää lämmönkestävyyttä.
(6) Vahva korroosionkestävyys. Teräksenvalmistusprosessin aikana kuonalla, uunikaasulla ja sulalla teräksellä on voimakas kemiallinen eroosiovaikutus tulenkestäviin materiaaleihin, joten tulenkestävältä materiaalilta vaaditaan hyvää korroosionkestävyyttä.
Tulenkestävien materiaalien valinta sivuseiniin
MgO-C-tiiliä käytetään yleensä sähköuunien sivuseinien rakentamiseen ilman vesijäähdytysseiniä. Kuumilla pisteillä ja kuonalinjoilla on ankarimmat käyttöolosuhteet. Sula teräs ja kuona syöpyvät ja syöpyvät ne, ja niihin kohdistuu vakavia mekaanisia iskuja, kun romu lisätään, vaan ne ovat myös alttiina valokaaren lämpösäteilylle. Siksi nämä osat on valmistettu MgO-C-tiilistä, joiden suorituskyky on erinomainen.
Vesijäähdytteisten seinämien sähköuunien sivuseinissä vesijäähdytystekniikan käytön ansiosta lämpökuorma kasvaa ja käyttöolosuhteet tiukemmat. Siksi tulee valita MgO-C-tiilet, joilla on hyvä kuonankesto, lämpöshokkistabiilisuus ja korkea lämmönjohtavuus. Niiden hiilipitoisuus on 10–20 %.
Tulenkestävät materiaalit erittäin suuritehoisten sähköuunien sivuseiniin
Ultrasuuritehoisten sähköuunien (UHP-uunit) sivuseinät rakennetaan enimmäkseen MgO-C-tiileistä, ja kuumat pisteet ja kuonalinja-alueet on rakennettu erinomaisen suorituskyvyn omaavilla MgO-C-tiileillä (kuten täysi hiilimatriisi MgO-C). tiilet). Parantaa merkittävästi sen käyttöikää.
Vaikka uunin seinän kuormitusta on pienennetty sähköuunien toimintatapojen parannuksista johtuen, on tulenkestävien materiaalien edelleen vaikea pidentää kuumapisteiden käyttöikää UHP-uunin sulatusolosuhteissa. Siksi vesijäähdytystekniikkaa on kehitetty ja sovellettu. Sähköuuneissa, joissa käytetään EBT-kierrätystä, vesijäähdytysala on 70 %, mikä vähentää huomattavasti tulenkestävien materiaalien käyttöä. Nykyaikainen vesijäähdytystekniikka vaatii MgO-C-tiiliä, joilla on hyvä lämmönjohtavuus. Sähköuunin sivuseinien rakentamiseen käytetään asfalttia, hartsisidostettua magnesiumoksiditiiliä ja MgO-C-tiiliä (hiilipitoisuus 5%-25%). Vaikeissa hapetusolosuhteissa lisätään antioksidantteja.
Redox-reaktioiden pahimmin vaurioittamilla hotspot-alueilla rakentamiseen käytetään MgO-C-tiiliä, joissa on raaka-aineena suuri kiteinen sulamagnesiitti, hiilipitoisuus yli 20 % ja täysi hiilimatriisi.
Uusin MgO-C-tiilien kehitys UHP-sähköuuneihin on käyttää korkean lämpötilan polttoa ja sitten asfaltilla kyllästämistä ns. poltetulla asfaltilla kyllästetyillä MgO-C-tiileillä. Kuten taulukosta 2 voidaan nähdä, verrattuna kyllästämättömiin tiileihin poltettujen MgO-C-tiilien jäännöshiilipitoisuus asfaltin kyllästyksen ja uudelleenhiiletyksen jälkeen kasvaa noin 1 %, huokoisuus pienenee 1 % ja taivutuslujuus ja paine korkeassa lämpötilassa. vastus ovat Lujuutta on parannettu merkittävästi, joten sillä on korkea kestävyys.
Magnesium tulenkestävät materiaalit sähköuunien sivuseiniin
Sähköuunien vuoraukset jaetaan emäksisiin ja happamiin. Edellinen käyttää alkalisia tulenkestäviä materiaaleja (kuten magnesiumoksidia ja MgO-CaO tulenkestäviä materiaaleja) uunin vuorauksena, kun taas jälkimmäinen käyttää piidioksiditiiliä, kvartsihiekkaa, valkoista mutaa jne. uunin vuorauksen rakentamiseen.
Huomautus: Uunin vuorausmateriaaleina alkalisissa sähköuuneissa käytetään emäksisiä tulenkestäviä materiaaleja ja happamissa sähköuuneissa happamia tulenkestäviä materiaaleja.
Postitusaika: 12.10.2023
