Az elektromos ívkemencék tűzálló anyagaira vonatkozó általános követelmények a következők:
(1) A tűzállóságnak magasnak kell lennie. Az ív hőmérséklete meghaladja a 4000 °C-ot, az acélgyártási hőmérséklet pedig 1500 ~ 1750 °C, néha akár 2000 °C is lehet, ezért a tűzálló anyagoknak magas tűzállósággal kell rendelkezniük.
(2) A terhelés alatti lágyulási hőmérsékletnek magasnak kell lennie. Az elektromos kemence nagy hőmérsékleti terhelési körülmények között működik, és a kemence testének ellen kell állnia az olvadt acél eróziójának, ezért a tűzálló anyagnak magas terhelés alatti lágyulási hőmérséklettel kell rendelkeznie.
(3) A nyomószilárdságnak nagynak kell lennie. Az elektromos kemence bélésanyagát a töltés során az adagolás hatása, az olvadt acél statikus nyomása az olvasztás során, az acél áramlásának eróziója a csapolás során és a mechanikai rezgés az üzem során befolyásolja. Ezért a tűzálló anyagnak nagy nyomószilárdsággal kell rendelkeznie.
(4) A hővezető képességnek kicsinek kell lennie. Az elektromos kemence hőveszteségének csökkentése és az energiafogyasztás csökkentése érdekében a tűzálló anyagnak rossz hővezető képességgel kell rendelkeznie, azaz a hővezetési együtthatónak kicsinek kell lennie.
(5) A hőstabilitásnak jónak kell lennie. Az elektromos kemencés acélgyártásban a csapolástól a betöltésig tartó néhány percen belül a hőmérséklet meredeken csökken körülbelül 1600 °C-ról 900 °C alá, ezért a tűzálló anyagoknak jó hőstabilitással kell rendelkezniük.
(6) Erős korrózióállóság. Az acélgyártási folyamat során a salak, a kemencegáz és az olvadt acél erős kémiai eróziós hatással van a tűzálló anyagokra, ezért a tűzálló anyagoknak jó korrózióállósággal kell rendelkezniük.
Tűzálló anyagok kiválasztása oldalfalakhoz
Az MgO-C téglákat általában vízhűtéses falak nélküli elektromos kemencék oldalfalainak építésére használják. A forró pontok és a salakvezetékek vannak a legmostohább üzemi körülmények között. Nemcsak az olvadt acél és salak súlyosan korrodálja és erodálja őket, hanem a hulladék hozzáadásakor súlyos mechanikai hatásoknak is ki vannak téve, de az ív hősugárzásának is. Ezért ezeket az alkatrészeket kiváló teljesítményű MgO-C téglákból építik.
A vízhűtéses falú elektromos kemencék oldalfalaihoz a vízhűtéses technológia alkalmazása miatt megnő a hőterhelés, és a felhasználási feltételek szigorúbbak. Ezért jó salakállósággal, hősokk-stabilitású és magas hővezető képességű MgO-C téglákat kell választani. Széntartalmuk 10% ~ 20%.
Tűzálló anyagok ultra nagy teljesítményű elektromos kemencék oldalfalaihoz
Az ultra nagy teljesítményű elektromos kemencék (UHP kemencék) oldalfalait többnyire MgO-C téglákból építik, a forró pontokat és a salakvonalakat pedig kiváló teljesítményű MgO-C téglákkal (például teljes szénmátrixú MgO-C téglákkal) építik. Ez jelentősen javítja az élettartamát.
Bár a kemence falterhelése csökkent az elektromos kemencék üzemeltetési módszereinek fejlődésének köszönhetően, a tűzálló anyagok számára továbbra is nehéz meghosszabbítani a forró pontok élettartamát UHP kemence olvasztási körülmények között történő működés esetén. Ezért fejlesztettek ki és alkalmaztak vízhűtéses technológiát. Az EBT megcsapolást alkalmazó elektromos kemencék esetében a vízhűtési terület eléri a 70%-ot, így jelentősen csökkentve a tűzálló anyagok felhasználását. A modern vízhűtéses technológia jó hővezető képességű MgO-C téglákat igényel. Az elektromos kemence oldalfalainak építéséhez aszfaltot, gyantával kötött magnéziumtéglákat és MgO-C téglákat (széntartalom 5%-25%) használnak. Súlyos oxidációs körülmények között antioxidánsokat adnak hozzá.
A redoxireakciók által legsúlyosabban károsított területeken nagy kristályos, olvasztott magnezit alapanyagú, 20%-nál nagyobb széntartalmú és teljes szénmátrixú MgO-C téglákat használnak az építéshez.
Az UHP elektromos kemencékhez használt MgO-C téglák legújabb fejlesztése a magas hőmérsékletű égetés, majd az aszfalttal való impregnálás alkalmazása az úgynevezett égetett, aszfalttal impregnált MgO-C téglák előállításához. Amint a 2. táblázatból látható, az impregnálatlan téglákhoz képest az égetett MgO-C téglák aszfalt impregnálás és újrakarbonizálás utáni maradék széntartalma körülbelül 1%-kal nő, a porozitás 1%-kal csökken, a magas hőmérsékletű hajlítószilárdság és a nyomásállóság pedig jelentősen javult. A szilárdság jelentősen javult, így nagy tartóssággal rendelkezik.
Magnézium tűzálló anyagok elektromos kemencék oldalfalaihoz
Az elektromos kemence béléseit lúgos és savas kémhatásúakra osztják. Az előbbiek lúgos tűzálló anyagokat (például magnézium-oxidot és MgO-CaO tűzálló anyagokat) használnak kemencebéléshez, míg az utóbbiak szilícium-dioxid téglákat, kvarchomokot, fehér iszapot stb. használnak a kemencebéléshez.
Megjegyzés: A kemence bélésanyagaihoz az alkáli elektromos kemencék alkáli tűzálló anyagokat, a savas elektromos kemencék pedig savas tűzálló anyagokat használnak.
Közzététel ideje: 2023. október 12.
