Közepes frekvenciájú kemencékhasználati folyamat, a kemence béléshez használt tűzálló anyag vastagsága csak 70-110 mm, az érintkezés belső oldala a magas hőmérsékletű fém folyadékkal, a vízhűtéses tekercsek külső oldala a refraktív anyaghoz és kívül a hőmérsékleti különbséghez, a feltételekhez és kívül, nagyon nagy a hőmérsékleti különbség.
A kemence bélésének megsemmisítését befolyásoló fő folyamatfeltételek a következők: olvadási hőmérséklet, gáztalanítási idő, az elsődleges gáztalanítás mennyisége, a salak kémiai összetétele és a termelt acél (vas) típusa.
A kemence bélésének megsemmisítését befolyásoló fő tényezők a salak kémiai eróziója, a tűzálló anyag szerkezeti fúrása és a termikus erózió.
1. ábra: A kemence bélés eróziója az olvadt öntöttvashoz
2. ábra A kemence bélés eróziója az olvadt öntött acélhoz
Közepes frekvenciájú kemencék bélése
A közepes frekvenciájú kemence bélést általában különféle specifikációkból készítik, amelyekben a tűzálló anyagok részecskeméret -összetétele csomózott (az általánosan használt refrakter anyagok elsősorban magnézium, kvarc, alumínium és négy kategóriájú kompozit anyagok).
Jellemzői a következők:közvetlen kötés- Ennek eredményeként magas eróziós ellenállással, nagy mechanikai szilárdsággal és jó hőhatás ellenállással rendelkezik.
3. ábra, a kemence bélése, amely szigorúan a csomózási folyamatnak megfelelően csomózott
A magnézium -kemence bélés anyagok károsodási mechanizmusa
Vegye ki a magnézium -tűzálló anyagot példaként, magyarázza el a magnézium anyagának pusztító mechanizmusát:
A magnézium -anyag károsodásának fő teljesítménye: az áramló acél és kémiai erózió által okozott hőerózió, amelyet a salak -összetétel az anyagba való behatolás okoz.
Az olvadási folyamat során az oldat behatol a refrakter mátrixba a tűzálló mátrix kapilláris csatornáin keresztül, és rontja a kemence bélését. A refrakter mátrixba behatoló alkatrészek magukban foglalják; Cao, SiO2, Feo a salakban; Fe, Si, Ai, Mn, C az olvadt acélban, sőt fémgőzök, CO -gáz és így tovább. Ezek a refrakter kapilláris póruscsatornában letétbe helyezett beszivárgási komponensek, amelyek a tűzálló munkafelület fizikai és kémiai tulajdonságait eredményezik, és az eredeti refrakter mátrix -folytonosságot, a gyors változás hőmérsékletének működésében repedések, pelyhesítés és strukturális lazítás, szigorúan szólva, ez a károk eloszlatása sokkal súlyosabb.
A kemencéhez hozzáadott fémanyagok különféle oxidokat, különböző anyagokat, különböző kemence salak összetételét hoznak be. SLAG különféle oxidok, karbidok, szulfidok és különféle összetett vegyületek jelenlétében, amelyek többsége és a kémiai reakció bélése, új vegyületeket generálva, különböző olvadási pontokkal. Néhány alacsony olvadási pont -oxid, amelyet a reakcióban generáltak, például a vas -olivin (FeOSIO2), a mangán -olivin (MNOSIO2) és más olvadási pontok, általában körülbelül 1200 fokos tartományban. Az alacsony olvadáspontú salak kiváló mobilitással rendelkezik, és fluxushatást képezhet, és a kemence bélésének erőszakos kémiai erózióját eredményezheti, ezáltal csökkentve a kemence bélésének élettartamát.
A reakcióban előállított magas olvadáspontú salak, például a Mullite (3Al2O 3-2 SiO2), magnézium-olivin (2mgo-SiO2) stb., És a fémelemek olvadási pontjának magas olvadási pontja és az olvadáspontok olvadáspontja között az olvasztási pont és az alacsony olvadáspontok között egy komplex, és egy fémmegoldási pontok között gyanúsítva van, és egy fémmegoldásban fémmegoldási pontok között gyanúsították. A salak összekapcsolódásának szerepe, mely salak nagyon könnyű ragaszkodni a kemence falába és a felhalmozódás kialakulását, ami komoly ragasztó salakot eredményez, befolyásolva a kemence erejét, az olvadási sebességet és a kemence bélésének olvadási sebességét, és ezáltal csökkenti a kemence bélésének élettartamát. A kemence energiája, az olvadási sebesség és a kapacitás, a bélés élettartamáig.
A kemence kapacitásának növekedésével a folyékony acél felületéről eloszlatott hő aránya a salak hőmérséklete magasabb, mint a kis kapacitású kemence, a salak mobilitása is jobb, mint a kis kapacitás kemence, ezáltal növelve a kemence bélésének erózióját. Nagy indukciós kemence több acél, salak az acél módszeréből, a salakhoz jó mobilitással kell rendelkeznie az acél körülményeihez való alkalmazkodáshoz. Ezért az erózió salak vonalának része súlyos, amelyet a kemence szerviz élettartama okoz, amely egy másik okot von le. A fenti okok miatt a nagy indukciós kemence bélésének élettartama alacsonyabb, mint a kis- és közepes méretű indukciós kemence, és a bélés vastagságát a bélés élettartamának javítása szempontjából megfelelő módon kell megnövelni. A bélésfal vastagságának növekedésével azonban az ellenállás értéke növekszik, a reaktív teljesítményvesztés növekszik, és az elektromos hatékonyság csökken. Ezért a kemence bélés falának vastagsága egy bizonyos tartományra korlátozódik. Ezért meg kell választani az ésszerű falvastagságot, azaz a nagy villamos hatékonyság biztosítása és a kemence bélésének biztosításához.
4. ábra kemence bélése salak lógott rajta
A megoldás tervezése
A fenti erózió az úgynevezett szerkezeti fúráshoz vezet, amely ciklikus hőmérsékleti ingadozások alatt. A gyártási folyamat során a salak behatol a refrakter mátrix pórusaiba, ezáltal egy nagy, megvastagodott tűzálló réteg képződik. Megváltoznak a tűzálló anyag, a salakkal telített részének fizikai és kémiai tulajdonságai. A beszivárgott réteg és a maradék zavartalan réteg közötti termikus tágulási együtthatók miatt, amikor a hőmérséklet megváltozik, a két réteg csomópontján jelentős feszültségek fordulnak elő, ami a működőfelülettel párhuzamos repedéshez és a kemence béléstestének végső soron megsemmisüléséhez vezet. A tűzálló mátrixba áthatoló salak feloldja a tűzálló részecskéket, és gyengíti a részecskék közötti kötődést, ami az anyag refraktív és ellenállásának csökkenéséhez vezet. Ennek eredményeként a tűzálló anyag gyorsabb megsemmisítéséhez vezet a salak penetrációs rétegében az áramló acél eróziójával.
A salak lúgosságának kompatibilisnek kell lennie a kemence bélés anyagával. A magnézium -kemence bélés anyagot magas CAO salakkal és SiO2 salakkal lehet elrontani. A salakban a CAF mennyiségét ellenőrizni kell. A túlzott kávézó rontja az lúgos kemence bélését, és korai olvadást okoz a salak vonalában. Ha a fluorid -ionok, a fém mangán -ionok és más magas vagy olvadó medence hőmérséklete legalább 1700 fokig tartó salak, az oldat viszkozitása szintén a kemence bélésének megsemmisítésének hirtelen csökkenése lesz, hogy felgyorsítsák a bélés élettartamának sebességét. A salak nélküli olvadás vákuumában a kemence bélésének élettartama nagyobb, mint a nem vacuum olvadás élettartama.
A kemencébe beszivárgó magasabb vas-oxid-tartalom megsemmisíti az eredeti bélés mikroszerkezetét, csökkenti a refraktorosságot és csökkenti a Cao-AI2O 3-} SiO2 salak viszkozitását, amely lehetővé teszi a szapor behatolását az anyag mélyebb rétegeibe. Az eredeti bélésben azonban egy bizonyos mennyiségű vas -oxid jelenléte megkönnyíti a bélés gyors szinterelését, és csökkenti az anyag nyitott porozitását és permeabilitását. Különösen egy bizonyos mennyiségű vas -oxid az öntőanyagban az anyag gyors szinterelését eredményezi, kiküszöböli a homokmosást és a homok csapdáját.
Javítsa a magnézium -oxid -tartalmat és a salak viszkozitását, mindkettő kedvező a kemence bélésének salak -eróziójának csökkentésére, de elősegíti a salakgyűjtés hatását. Ha a salak lúgossága alacsony, a magnézium bélés eróziója súlyosabb, és a bélés élettartama csökken; Éppen ellenkezőleg, ha a salak lúgossága magas, a bélés eróziója enyhe, és a bélés élettartama viszonylag javul. Javítsa a salak lúgosságát és a salakot az MGO -tartalomban, csökkentse a salakot a FEO -tartalomban, kedvezően csökkenti a tűzálló erózió salakát. Ezért a salaklósítószer használatának a nagy magnézium -oxid anyagok kiválasztására kell összpontosítania. A salakszerkezet ésszerű konfigurációja, felgyorsítja a salaksebességet, lerövidíti az olvasztási időt, csökkenti a salakban lévő vas -oxid -tartalmat.
A megfelelő salakot a kemence bélés anyaga szerint kell kiválasztani. Az lúgos salak alkalmas magnézium -kemence bélésére, de magas CAO salakkal és SiO2 salakkal erodálható, és a túlzott CAF2 szintén rontja az alkáli kemence bélését, és a salak vonal területét idő előtt megolvasztja. A savas salak alkalmas a kvarc kemence bélésére, a magnézium-aluminális kemence bélése csak a gyengén lúgos vagy semleges salakra alkalmazható. Az alumínium -oxid -kemence bélése magas hőmérsékleten, különböző pH -ban megmutatja a tipikus amfoterikus, amely alkalmazkodhat a különböző pH -salakokhoz, de a savas kemence béléshez és az lúgos kemence béléshez összehasonlítva kissé rosszabb. Ezért néhány olyan anyagválasztékban, amely a nagy tisztaságú magnézium-homokot használja, és hozzáad egy bizonyos mennyiségű spinelt, hogy megváltoztassa a tiszta magnézium-kemencék bélés mátrix tulajdonságait, de a kísérletek azt mutatták, hogy a nagy tisztaságú Corundum-eróziós ellenállás szintén szignifikánsan kevesebb, mint a szinterezett magnézium-homok tisztaságának tisztasága, nem túl magas. A savas salak alkalmas a kvarc kemence bélésére, a magnézium-alumínium kemence bélése csak a gyengén lúgos vagy semleges salakra alkalmazható. Az alumínium -oxid bélések tipikus amfoter tulajdonságokat mutatnak magas hőmérsékleten különböző pH -szinteken, és különféle pH -szintű salakokhoz igazíthatók, de valamivel kevésbé, mint a savas és lúgos bélés.
Összegezve, figyelembe véve a magnézium -kemence bélésének fő károsodási mechanizmusát, azt a következtetésre jutunk és feltárják, hogy a salak behatolása elleni ellenállás javítható a nyitott porozitás és a permeabilitás korlátozásával, és a kemence bélési mátrix magas hőmérsékleti erózióját és a kagyló -lágyulás hőmérsékletének növelésével javítható.
A kemence bélés teljesítménye számos tényezőtől függ, például az anyag részecskeméret -eloszlásától, az anyag fizikai és kémiai tulajdonságaitól és a bélés szinterelési hőmérsékletétől.
Következtetés
1) A kemence bélése nagy hőszilárdsággal, alacsony permeabilitással és alacsony porozitással kell rendelkeznie.
2) A bélés kezdeti károsodását a refrakter bélés szinterelt rétegének front-end eróziója okozza a salakban a szinterréteg feloldása, valamint a hőmérsékleti változások miatti repedések miatt. Egy másik tényező, amely a repedések tágulását okozza a teljes bélésben, a „három zóna” közötti terjeszkedés különböző koefficiensei által okozott stressz, amelyet a túl magas hőmérsékleten történő melegítés okoz.
3) A bélés hosszú élettartama a megfelelő működéstől függ, ideértve a bélés ellenőrzését és a „foltos vegyületek” alkalmazását a repedések időben történő javításához, valamint az olvadt acél és salak behatolásának elkerülése érdekében a bélés mátrixba.