Els requisits generals dels materials refractaris per als forns d'arc elèctric són:
(1) La refractarietat ha de ser alta. La temperatura de l'arc supera els 4000 °C i la temperatura de fabricació d'acer és de 1500 ~ 1750 °C, de vegades fins a 2000 °C, de manera que els materials refractaris han de tenir una alta refractarietat.
(2) La temperatura de suavització sota càrrega ha de ser alta. El forn elèctric funciona en condicions de càrrega d'alta temperatura i el cos del forn ha de suportar l'erosió de l'acer fos, de manera que el material refractari ha de tenir una temperatura de suavització de càrrega elevada.
(3) La resistència a la compressió ha de ser alta. El revestiment del forn elèctric es veu afectat per l'impacte de la càrrega durant la càrrega, la pressió estàtica de l'acer fos durant la fosa, l'erosió del flux d'acer durant la presa i la vibració mecànica durant el funcionament. Per tant, cal que el material refractari tingui una alta resistència a la compressió.
(4) La conductivitat tèrmica ha de ser petita. Per reduir la pèrdua de calor del forn elèctric i reduir el consum d'energia, el material refractari ha de tenir una conductivitat tèrmica deficient, és a dir, el coeficient de conductivitat tèrmica ha de ser petit.
(5) L'estabilitat tèrmica ha de ser bona. En pocs minuts des de l'aixeta fins a la càrrega en la fabricació d'acer de forn elèctric, la temperatura baixa bruscament des d'uns 1600 °C fins a menys de 900 °C, de manera que cal que els materials refractaris tinguin una bona estabilitat tèrmica.
(6) Forta resistència a la corrosió. Durant el procés de fabricació d'acer, l'escòria, el gas del forn i l'acer fos tenen un fort efecte d'erosió química sobre els materials refractaris, de manera que els materials refractaris han de tenir una bona resistència a la corrosió.
Selecció de materials refractaris per a parets laterals
Els maons de MgO-C s'utilitzen normalment per construir les parets laterals dels forns elèctrics sense parets de refrigeració per aigua. Els punts calents i les línies d'escòria presenten les condicions de servei més severes. No només estan severament corroïts i erosionats per l'acer fos i l'escòria, així com els impactes mecànics greus quan s'afegeixen ferralla, sinó que també estan subjectes a la radiació tèrmica de l'arc. Per tant, aquestes peces es construeixen amb maons de MgO-C amb un rendiment excel·lent.
Per a les parets laterals dels forns elèctrics amb parets refrigerades per aigua, a causa de l'ús de la tecnologia de refrigeració per aigua, la càrrega de calor augmenta i les condicions d'ús són més estrictes. Per tant, s'han de seleccionar maons MgO-C amb bona resistència a l'escòria, estabilitat al xoc tèrmic i alta conductivitat tèrmica. El seu contingut de carboni és del 10% ~ 20%.
Materials refractaris per a parets laterals de forns elèctrics d'altíssima potència
Les parets laterals dels forns elèctrics d'alta potència (forns UHP) es construeixen majoritàriament amb maons de MgO-C, i els punts calents i les àrees de la línia d'escòria es construeixen amb maons de MgO-C amb un rendiment excel·lent (com ara la matriu de carboni completa MgO-C). maons). Millora significativament la seva vida útil.
Tot i que la càrrega de la paret del forn s'ha reduït a causa de les millores en els mètodes de funcionament del forn elèctric, encara és difícil que els materials refractaris allargar la vida útil dels punts calents quan funcionen en condicions de fosa del forn UHP. Per tant, s'ha desenvolupat i aplicat la tecnologia de refrigeració per aigua. Per als forns elèctrics que utilitzen l'aixeta EBT, l'àrea de refrigeració d'aigua arriba al 70%, reduint així molt l'ús de materials refractaris. La tecnologia moderna de refrigeració d'aigua requereix maons de MgO-C amb bona conductivitat tèrmica. Per construir les parets laterals del forn elèctric s'utilitzen asfalt, maons de magnesi aglutinats amb resina i maons de MgO-C (contingut de carboni 5%-25%). En condicions d'oxidació severes, s'afegeixen antioxidants.
Per a les zones d'hotspot més greument danyades per les reaccions redox, per a la construcció s'utilitzen maons de MgO-C amb una gran magnesita fusionada cristal·lina com a matèria primera, un contingut de carboni superior al 20% i una matriu de carboni completa.
L'últim desenvolupament de maons de MgO-C per a forns elèctrics UHP és utilitzar la cocció a alta temperatura i després la impregnació amb asfalt per produir els anomenats maons de MgO-C impregnats d'asfalt. Com es pot veure a la taula 2, en comparació amb els maons no impregnats, el contingut de carboni residual dels maons de MgO-C cots després de la impregnació d'asfalt i la recarbonització augmenta aproximadament un 1%, la porositat disminueix un 1% i la resistència a la flexió i la pressió a alta temperatura. La resistència s'ha millorat significativament, de manera que té una gran durabilitat.
Materials refractaris de magnesi per a parets laterals de forn elèctric
Els revestiments del forn elèctric es divideixen en alcalins i àcids. El primer utilitza materials refractaris alcalins (com la magnesia i els materials refractaris MgO-CaO) com a revestiment del forn, mentre que el segon utilitza maons de sílice, sorra de quars, fang blanc, etc. per construir el revestiment del forn.
Nota: Per als materials de revestiment del forn, els forns elèctrics alcalins utilitzen materials refractaris alcalins i els forns elèctrics àcids utilitzen materials refractaris àcids.
Hora de publicació: Oct-12-2023
