Tulekindlad elektrikaarahjud: tsoonide valik ja kampaania eluea juhend

EAF töötab suurema soojusintensiivsusega kui peaaegu ükski teine ​​tööstuslik ahi. Elektrikaar tekitab elektroodi otsas temperatuuri üle 3000 kraadi. Terasvanni keskmine temperatuur on 1600–1650 kraadi. Sulametalli, vedela räbu, termilise tsükli, kaarekiirguse ja laengumaterjali füüsilise mõju kombinatsioon muudab EAF-i tulekindlate materjalide valiku terase valmistamisel üheks kõige nõudlikumaks probleemiks.

Viga, mida enamik ostjaid teeb: EAF-i käsitlemine ühe tsoonina ja ühe materjali määramine läbivalt. Nii saate voodri, mis 8 nädala jooksul räbu tsoonis esimesena rikki läheb, samal ajal kui põhi on endiselt täiesti töökorras.

See juhend kaardistab iga EAF-i tsooni, selgitab selle tsooni rikkemehhanismi ja annab sellega seotud materjali spetsifikatsioonid. Põhjaliku ülevaate esmase terase valmistamisel kasutatud tulekindlate materjalide põhiperekonnast leiate meie tulekindlate magneesiumoksiidmaterjalide juhendist.

EAF-i tulekindlad väljakutsed – miks EAF-i keskkonnad on ainulaadsed?

150 MW soojussisendil töötav EAF loob tingimused, mis hävitavad enamiku tööstuslike ahjude vooderdistest päevade jooksul:

Termiline intensiivsus:Kaare temperatuur 3000 kraadi + otsese kiirgusega katusele ja ülemisele külgseinale. Temperatuuri gradientid elektroodide tsoonist terasvanni: 1000 kraadi 500 mm voodri paksusest.

Keemiline rünnak:Aluselisus 3–4 (CaO/SiO₂ suhe). FeO sisaldus EAF-räbus ulatub 15–25% -ni, oluliselt kõrgem kui BOF-räbus. FeO on eriti agressiivne MgO-C tellise suhtes – see oksüdeerib süsiniku faasi, tekitades poorsuse, mis kiirendab räbu läbitungimist.

Termorattasõit:Iga kuumutus on täistsükkel külmkäivitusest kuni 1700 kraadini ja tagasi. Päevas 30 kuumutustööd tegeva sulatuskoja puhul läbib vooder 30 täielikku termotsüklit päevas. Termošokk on katusetelliste ja ülemiste külgseinaosade peamine rikkerežiim.

Mehaaniline mõju:Vanaraua laadimine suurte terasetükkidega põhjustab otsest füüsilist mõju külgseinale. Seetõttu saab kokkupõrkeala (kuhu kukub jäägid) kõige paksema ja kõrgeima CCS-iga voodri.

Kagu-Aasias asuv EAF vahetas oma külgseina vooderdust iga 3 kuu järel (umbes 250 kütmist). Pärast seda, kui kujundasime ümber nende tsooni spetsifikatsioonid – vahetasime räbu tsoonis 10% C-lt 15% C-le MgO-C ja lisasime relvade hooldusprogrammi -, pikendasid nad kampaania eluiga 550+ kütteni enne täielikku ümbervooderdamist.

EAF-i tsooni kaart – tõrkerežiimid asukoha järgi

Põhi ja kolle: rammed MgO vs. Castable

EAF põhi on tavaliselt valmistatud kahest kihist:

Turva-/varuvooder:MgO-C tellis (8–10% C) või tihepõletatud MgO tellis. See kiht jääb paigale mitme kampaania jaoks – seda ei asendata iga kord. Paksus: 200-300 mm.

Töökiht:Paagutatud MgO rammitud mass või MgO-põhine valumaterjal, kantakse turvavoodri peale. Rammitud massi vahetatakse või täiendatakse sagedamini.

Miks rammitud mass kolde jaoks?Alumine pind ei ole tasane – sellel on eelmiste kuumuste ja erosioonimustrite tõttu ebakorrapärane kumerus. Rammitud mass ühtib pinnaga ja täidab ebatasasused. Tellised ei kohandu selle geomeetriaga nii hästi.

MgO sisaldus kolde rammitud massi jaoks:Minimaalne 90% MgO, tera suuruse jaotus maksimaalse pakkimistiheduse saavutamiseks. Jäme/keskmine/peen suhe: 40/30/30 massiprotsenti.

Rakendus:Kandke 50–80 mm tõstukidena, tampige iga tõstuk käsitsi või pneumaatilise rammiga. Sihttihedus Pärast tampimist on suurem või võrdne 2,95 g/cm³. Kriitiline: esimene küte pärast kolde remonti peab järgima kontrollitud soojendamisgraafikut, et rammitud mass paigale paagutada.

Materjalide ühilduvuse hoiatus:Kõrge alumiiniumoksiidiga valamine võib toimida püsiva varu-/turvakihina, kuid mitte kunagi terasega otseses kontaktis töötava vooderdusena. 1650 kraadi juures vabastab kõrge alumiiniumoksiid vanni SiO₂, põhjustades räni kogumist ja halvendades põhilist räbu ühilduvust. Paagutatud MgO rammitud mass jääb puhta terase tootmiseks vaieldamatuks.

Räbu tsoon (alumine külgsein): miks on MgO-C klass oluline

Räbu tsoon – ligikaudu 400–600 mm riba, kus räbu kiht puutub kokku külgseinaga – on kõige kiiremini kuluv tsoon mis tahes EAF-is. Kõrge FeO-sisaldusega räbu, kaare turbulentsi ja termilise tsükli kombinatsioon loob täiusliku erosioonikeskkonna, kus on esmaklassilinemagneesiasüsiniktellistoimib esmase kaitsena.

Süsinikusisalduse valik:

14–18% C: Maksimaalne süsinikusisaldus, maksimaalne soojusjuhtivus, maksimaalne kaitse külmunud räbu kihi eest. Kasutatakse kõrge FeO-sisaldusega räbu keskkondades (praagipõhine EAF, milles on 15–20% FeO-d). Külmunud räbu kiht telliskivi esiküljel kaitseb tõhusalt kraanide vahelist vooderdust.

12–14% C: DRI (otse redutseeritud raua) laengute puhul, kus FeO on madalam ja süsiniku kogumine ülimadala süsinikusisaldusega terase klasside puhul peab olema minimaalne.

10–12% C: roostevabast terasest EAF-i jaoks, kus süsiniku saastumine on kriitiline.

Tooraine kvaliteet:FM-97 tera on räbu tsooni tellise spetsifikatsioon. DBM-95 kasutamine kulude vähendamiseks räbu tsoonis on vale ökonoomsus – DBM väiksem puistetihedus ja väiksem kristalli suurus võimaldavad FeO kiiremat läbitungimist.

Antioksüdantide lisamine:Kõik meie räbu tsooni MgO-C tellised sisaldavad süsiniku oksüdatsiooni aeglustamiseks Al- või Al-Mg-sulamist antioksüdanti (2–4%). See on tavapraktika – kõik ilma antioksüdantideta MgO-C tellised ei ole EAF-i räbuliini teenindamiseks piisavad.

Ülemine külgsein: kõrge alumiiniumoksiidi vs alumiiniumoksiidi ja kroomi valikud

Ülemine külgsein töötab räbujoone kohal. Temperatuur on madalam (1400–1550 kraadi), kuid keskkond on erinev: kuuma gaasi ringlus, kaarekiirgus ja tolmu/auru kondenseerumine, mitte otsene räbu kokkupuude.

Kõrge alumiiniumoksiidiga tellis (85–90% Al₂O₃):Standardvalik ülemise külgseina jaoks. Sobib keskmise intensiivsusega EAF-i tööks. CCS 80 MPa või suurem, RUL T₀.₅ Suurem või võrdne 1550 kraadi . Tasuv (vaadake üle meie tehniline jaotuskõrge alumiiniumoksiidiga telliste omadused).

Alumiiniumoksiid-kroom tellis (70–80% Al₂O3, 8–15% Cr₂O3):Esmaklassiline valik kõrge intensiivsusega EAF-i jaoks koos agressiivse protsessikeemiaga. Cr2O₃ lisamine parandab oluliselt vastupidavust raudoksiidi aurude kondenseerumisele ja leeliseauru rünnakule. Kampaania eluiga on tavaliselt 30–50% pikem kui tavalisel kõrgel alumiiniumoksiidil külgseina ülemises asendis.

Keskkonnaalane märkus Cr₂O₃ kohta:Alumiiniumoksiid-kroomvooderdistest kasutatud tellis sisaldab pärast hooldust kuuevalentset kroomi (Cr⁶) – nõuab spetsiaalset kõrvaldamist vastavalt kohalikele eeskirjadele. Enne täpsustamist kinnitage kohalikud jäätmekäitlusnõuded.

Paksus:Ülemine külgsein tavaliselt 150–200 mm. Suure töökoormusega operatsioonide jaoks, 230 mm kuuma pinnaga pihustatava püstoli hooldusega.

Katus: materjali valik kaarekiirguse ja gaasirünnaku jaoks

EAF-katused võtavad kaarekiirguse eest kõige rohkem karistust. Kaks peamist disaini lähenemisviisi:

Delta katus (tellistest konstruktsioon):Kasutab kõrge alumiiniumoksiidiga tellist (90%+ Al₂O₃) või magneesiumoksiid-kroom tellist, mis on paigutatud rippkaaresse. Maksimaalne töötemperatuur: 1650 kraadi. Nõuab perioodilist kontrolli ja kuumade kohtade väljavahetamist (otse elektroodide positsioonide all).

Vesijahutusega paneelkatus (osaline või täis):Kaasaegsetes suure võimsusega EAF-i konstruktsioonides kasutatakse enamiku katusealade jaoks sageli vesijahutusega vask- või teraspaneele, kusjuures ainult elektroodi delta jääb tulekindlaks telliseks. See pikendab märkimisväärselt katusekampaania eluiga, kuid suurendab vesijahutuse energiatarbimist.

Telliskivikatuste puhul täpsustage:

Kõrge alumiiniumoksiidiga tellis, 92–95% Al₂O3, minimaalne CCS 120 MPa

Näiv poorsus < 15% (tihe tellis ei lase suitsu sisse tungida)

Õige tellise geomeetria kaare projekteerimiseks - konsulteerige meiega katuse läbimõõdu ja delta mõõtmete osas

Tulistamine ja lappimine – kampaania eluea pikendamine

Hästi juhitud relvade hooldusprogramm on erinevus 300 ja 600 kuumuse kampaaniate vahel.

Relvade materjal:MgO baasiltihe kahurivalu, 85–90% MgO, osakeste suurus optimeeritud pneumaatiliseks kasutamiseks.

Millal tulistada:Pärast iga kütmist või iga 2–3 kütmist kontrollige räbu- ja löögitsooni. Püstol igas piirkonnas, kus kulumine ületab 20 mm võrdlusprofiilist. Sihtmärk: hoidke vooder kogu kampaania vältel algsest profiilist 30–50 mm kaugusel.

Rakendusmeetod:

Märgpüsimine (eelistatud): eelnevalt segatud veega, rakendatud püstoli kaugusel 5–8 m

Kuivpüsimine: pulber + vesi düüsi juures; nõuab nakkumiseks täpset veekontrolli

Adhesioonivõti:Ahju kest peab püssimisel olema 600–900 kraadi. Alla 600 kraadi püstolimaterjal ei paagutu ja kukub maha. Üle 1000 kraadi kuivab see liiga kiiresti, enne kui tungib olemasolevatesse pragudesse.

Meie tihe kahurivalu: MgO suurem või võrdne 88%, Fe₂O₃ < 1,2%, CCS pärast 1400 kraadi tulistamist Suurem või võrdne 45 MPa. Ühildub nii meie MgO-C telliste kui ka konkureerivate kaubamärkidega – püssitööde ühilduvus sõltub keemiast, mitte kaubamärgist.

Kampaania eluea võrdlusnäitajad ja optimeerimine

Tüüpiline EAF-i kampaania toimib disaini järgi:

Kolm muutujat, mis kampaania eluiga kõige enam mõjutavad:

MgO-C süsinikusisaldus (kõrgem C kõrge FeO sisaldusega räbus=pikem eluiga)

FM vs. DBM tera kvaliteet (FM-97 ületab pidevalt räbu tsoonis)

Püstoliprogrammi järjepidevus (lapimine 24 tunni jooksul pärast kulumise tuvastamist > 20 mm)

Komponentide asendamise intervallid kampaaniate lõikes:

Külgseinad:250–400 kütet hooldamata; 500–800 kütmist igapäevase kuumlaskmise hooldusega.

Kolde põhi:Tavaliselt elab üle 2–3 täielikku külgseinakampaaniat (1200–2000 kütmist), enne kui on vaja täielikku väljamurdmist ja uuesti rammimist.

Kraanauguga varrukatellised:Plaanilised vahetused iga 50–100 kütmise järel, et vältida kraanivoo põlemist ja terase leket.

AC vs. DC ahju kaalutlused:DC EAF põhjakonstruktsioonid sisaldavad juhtivat MgO või grafiit-MgO tihvti telliseid ümber alumise tagasivooluelektroodi, mis nõuab käivitamisel spetsiaalset soojuspaisumise jälgimist.

Tehniline konsultatsioon ja projekti pakkumine

MgO-C tellis EAF räbu tsoonile - 14% C ja 12% C klassid laos.

Esitage oma ahju tüüp (AC/DC), kraani kaal, terase klass ja praegune kampaania eluiga. Meie insenerimeeskond täpsustab tsoonile vastava tulekindlate materjalide paketi ja esitab täieliku tehnilise ettepaneku.

E-post:inquiry@topower.tech- vastame 4 töötunni jooksul.

TDS-, COA- ja partiitestide aruanded viimastest tootmispartiidest on saadaval nõudmisel.