الزامات مواد نسوز برای کوره های قوس الکتریکی و انتخاب مواد نسوز برای دیوارهای جانبی!

الزامات کلی مواد نسوز برای کوره های قوس الکتریکی عبارتند از:

(1) نسوز باید زیاد باشد. دمای قوس بیش از 4000 درجه سانتیگراد است و دمای فولادسازی 1500 ~ 1750 درجه سانتیگراد است که گاهی اوقات تا 2000 درجه سانتیگراد می رسد، بنابراین مواد نسوز لازم است که نسوز بالایی داشته باشند.

(2) دمای نرم شدن تحت بار باید بالا باشد. کوره الکتریکی تحت شرایط بار دمای بالا کار می کند و بدنه کوره باید در برابر فرسایش فولاد مذاب مقاومت کند، بنابراین مواد نسوز باید دمای نرم شدن بار بالایی داشته باشند.

(3) مقاومت فشاری باید زیاد باشد. پوشش کوره الکتریکی تحت تأثیر ضربه بار در هنگام شارژ، فشار استاتیکی فولاد مذاب در حین ذوب، فرسایش جریان فولاد در هنگام ضربه زدن و ارتعاش مکانیکی در حین کار قرار می گیرد. بنابراین لازم است که ماده نسوز دارای مقاومت فشاری بالایی باشد.

(4) هدایت حرارتی باید کوچک باشد. به منظور کاهش تلفات حرارتی کوره الکتریکی و کاهش مصرف برق، مواد نسوز باید رسانایی حرارتی ضعیفی داشته باشند، یعنی ضریب هدایت حرارتی باید کم باشد.

(5) پایداری حرارتی باید خوب باشد. در طی چند دقیقه از ضربه زدن تا شارژ در فولادسازی کوره الکتریکی، دما به شدت از حدود 1600 درجه سانتیگراد به زیر 900 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، بنابراین مواد نسوز برای داشتن پایداری حرارتی خوب مورد نیاز هستند.

(6) مقاومت در برابر خوردگی قوی. در طی فرآیند فولادسازی، سرباره، گاز کوره و فولاد مذاب همگی اثرات فرسایش شیمیایی قوی بر روی مواد نسوز دارند، بنابراین مواد نسوز باید مقاومت خوبی در برابر خوردگی داشته باشند.

انتخاب مواد نسوز برای دیوارهای جانبی

معمولاً از آجرهای MgO-C برای ساخت دیوارهای جانبی کوره های الکتریکی بدون دیواره های خنک کننده آب استفاده می شود. نقاط داغ و خطوط سرباره شدیدترین شرایط خدماتی را دارند. آنها نه تنها به شدت توسط فولاد مذاب و سرباره خورده می شوند و فرسایش می یابند، همچنین در هنگام اضافه شدن ضایعات به شدت به طور مکانیکی ضربه می خورند، بلکه در معرض تشعشعات حرارتی قوس نیز هستند. بنابراین، این قطعات با آجر MgO-C با عملکرد عالی ساخته می شوند.

برای دیوارهای جانبی کوره های برقی با دیواره های آب خنک، به دلیل استفاده از تکنولوژی آب خنک کننده، بار حرارتی افزایش یافته و شرایط استفاده سخت تر می شود. بنابراین، آجرهای MgO-C با مقاومت سرباره خوب، پایداری شوک حرارتی و هدایت حرارتی بالا باید انتخاب شوند. محتوای کربن آنها 10٪ تا 20٪ است.

مواد نسوز برای دیوارهای جانبی کوره های الکتریکی با قدرت فوق العاده بالا

دیوارهای جانبی کوره های برقی با قدرت فوق العاده بالا (کوره های UHP) بیشتر با آجر MgO-C ساخته شده اند و نقاط داغ و مناطق سرباره با آجرهای MgO-C با عملکرد عالی (مانند ماتریس کامل کربن MgO-C) ساخته شده اند. آجر). به طور قابل توجهی عمر سرویس آن را بهبود بخشید.

اگرچه بار دیواره کوره به دلیل بهبود روش های کارکرد کوره های الکتریکی کاهش یافته است، اما هنوز برای مواد نسوز افزایش عمر مفید نقاط داغ هنگام کار در شرایط ذوب کوره UHP دشوار است. از این رو فناوری خنک کننده با آب توسعه یافته و به کار گرفته شده است. برای کوره های الکتریکی با استفاده از تپ EBT، منطقه خنک کننده آب به 70٪ می رسد، بنابراین استفاده از مواد نسوز را به شدت کاهش می دهد. فن آوری مدرن خنک کننده آب به آجرهای MgO-C با هدایت حرارتی خوب نیاز دارد. آسفالت، آجرهای منیزیم چسبیده با رزین و آجرهای MgO-C (میزان کربن 5 تا 25 درصد) برای ساخت دیوارهای جانبی کوره الکتریکی استفاده می شود. در شرایط اکسیداسیون شدید، آنتی اکسیدان ها اضافه می شوند.

برای مناطقی که به شدت توسط واکنش های ردوکس آسیب دیده اند، آجرهای MgO-C با منیزیت ذوب شده کریستالی بزرگ به عنوان ماده خام، محتوای کربن بیشتر از 20 درصد و ماتریس کربن کامل برای ساخت و ساز استفاده می شود.

آخرین پیشرفت آجرهای MgO-C برای کوره های الکتریکی UHP، استفاده از پخت با دمای بالا و سپس آغشته به آسفالت برای تولید آجرهای به اصطلاح آغشته به آسفالت پخته شده MgO-C است. همانطور که از جدول 2 مشاهده می شود، در مقایسه با آجرهای غیر اشباع، محتوای کربن باقیمانده آجرهای MgO-C پخته شده پس از آغشته سازی آسفالت و کربن سازی مجدد حدود 1٪ افزایش می یابد، تخلخل 1٪ کاهش می یابد و مقاومت خمشی و فشار در دمای بالا کاهش می یابد. مقاومت به میزان قابل توجهی بهبود یافته است، بنابراین دوام بالایی دارد.

مواد نسوز منیزیم برای دیوارهای جانبی کوره الکتریکی

آسترهای کوره های الکتریکی به قلیایی و اسیدی تقسیم می شوند. اولی از مواد نسوز قلیایی (مانند منیزیم و مواد نسوز MgO-CaO) به عنوان پوشش کوره استفاده می کند، در حالی که دومی از آجرهای سیلیسی، ماسه کوارتز، گل سفید و غیره برای ساخت پوشش کوره استفاده می کند.

نکته: برای مواد پوشش کوره، کوره های الکتریکی قلیایی از مواد نسوز قلیایی و کوره های الکتریکی اسیدی از مواد نسوز اسیدی استفاده می کنند.