Opći zahtjevi za vatrostalne materijale za elektrolučne peći su:
(1) Vatrostalnost treba biti visoka. Temperatura luka prelazi 4000°C, a temperatura proizvodnje čelika je 1500~1750°C, ponekad i do 2000°C, tako da vatrostalni materijali moraju imati visoku vatrostalnost.
(2) Temperatura omekšavanja pod opterećenjem treba biti visoka. Električna peć radi u uvjetima visokog temperaturnog opterećenja, a tijelo peći mora izdržati eroziju rastaljenog čelika, tako da vatrostalni materijal mora imati visoku temperaturu omekšavanja.
(3) Tlačna čvrstoća treba biti visoka. Na oblogu električne peći utječe utjecaj punjenja tijekom punjenja, statički tlak rastaljenog čelika tijekom taljenja, erozija protoka čelika tijekom točenja i mehaničke vibracije tijekom rada. Stoga se od vatrostalnog materijala zahtijeva visoka tlačna čvrstoća.
(4) Toplinska vodljivost treba biti mala. Kako bi se smanjio gubitak topline električne peći i smanjila potrošnja energije, vatrostalni materijal mora imati slabu toplinsku vodljivost, odnosno koeficijent toplinske vodljivosti mora biti mali.
(5) Toplinska stabilnost treba biti dobra. Unutar nekoliko minuta od točenja do punjenja u proizvodnji čelika u električnim pećima, temperatura naglo pada s oko 1600°C na ispod 900°C, tako da vatrostalni materijali moraju imati dobru toplinsku stabilnost.
(6) Jaka otpornost na koroziju. Tijekom procesa proizvodnje čelika, troska, plin iz peći i rastaljeni čelik imaju jak učinak kemijske erozije na vatrostalne materijale, tako da vatrostalni materijali moraju imati dobru otpornost na koroziju.
Izbor vatrostalnih materijala za bočne stijenke
Opeke MgO-C obično se koriste za zidanje bočnih stijenki električnih peći bez stijenki za hlađenje vodom. Vruće točke i linije troske imaju najteže uvjete rada. Oni nisu samo ozbiljno korodirani i erodirani rastaljenim čelikom i troskom, kao i ozbiljnim mehaničkim udarima kada se doda otpad, već su također podložni toplinskom zračenju iz luka. Stoga su ovi dijelovi izgrađeni od MgO-C opeke s izvrsnim performansama.
Za bočne stijenke električnih peći s vodom hlađenim stijenkama, zbog korištenja tehnologije vodenog hlađenja, toplinsko opterećenje je povećano, a uvjeti uporabe su stroži. Stoga treba odabrati opeke MgO-C s dobrom otpornošću na trosku, stabilnošću na toplinske udare i visokom toplinskom vodljivošću. Njihov sadržaj ugljika je 10%~20%.
Vatrostalni materijali za bočne stijenke električnih peći ultra velike snage
Bočne stijenke električnih peći ultra velike snage (UHP peći) uglavnom su izgrađene od MgO-C opeke, a vruće točke i područja linije troske izgrađene su od MgO-C opeka s izvrsnim učinkom (kao što je puna ugljična matrica MgO-C cigle). Značajno produžite njegov vijek trajanja.
Iako je opterećenje stijenke peći smanjeno zbog poboljšanja u metodama rada električne peći, još uvijek je teško za vatrostalne materijale produžiti životni vijek vrućih točaka kada rade pod uvjetima taljenja u UHP peći. Stoga je razvijena i primijenjena tehnologija vodenog hlađenja. Za električne peći koje koriste EBT točenje, područje vodenog hlađenja doseže 70%, čime se uvelike smanjuje upotreba vatrostalnih materijala. Moderna tehnologija vodenog hlađenja zahtijeva MgO-C opeke dobre toplinske vodljivosti. Asfalt, smolom spojene magnezijske opeke i MgO-C opeke (sadržaj ugljika 5%-25%) koriste se za izgradnju bočnih zidova električne peći. U teškim uvjetima oksidacije dodaju se antioksidansi.
Za područja vrućih točaka koja su najviše oštećena redoks reakcijama, za gradnju se koriste opeke MgO-C s krupnokristalnim taljenim magnezitom kao sirovinom, sadržajem ugljika većim od 20% i punom ugljikovom matricom.
Najnoviji razvoj MgO-C opeke za UHP električne peći je korištenje visokotemperaturnog pečenja i potom impregnacije asfaltom za proizvodnju takozvanih MgO-C opeka impregniranih pečenim asfaltom. Kao što se može vidjeti iz tablice 2, u usporedbi s neimpregniranom opekom, sadržaj zaostalog ugljika u pečenim opekama MgO-C nakon impregnacije asfalta i rekarbonizacije povećava se za oko 1%, poroznost se smanjuje za 1%, a čvrstoća na savijanje i tlak pri visokim temperaturama otpornost je Snaga je značajno poboljšana, tako da ima visoku izdržljivost.
Vatrostalni materijali od magnezija za bočne stijenke električnih peći
Obloge električnih peći dijele se na alkalne i kisele. Prvi koristi alkalne vatrostalne materijale (kao što su magnezijev oksid i vatrostalni materijali MgO-CaO) kao oblogu peći, dok drugi koristi silikatne opeke, kvarcni pijesak, bijelo blato itd. za izgradnju obloge peći.
Napomena: Za materijale za oblaganje peći, alkalne električne peći koriste alkalne vatrostalne materijale, a kisele električne peći koriste kisele vatrostalne materijale.
Vrijeme objave: 12. listopada 2023
