Ватростална електролучна пећ: водич за избор зона и животни водич за кампању

ЕАФ ради са већим топлотним интензитетом од скоро било које друге индустријске пећи. Електрични лук ствара температуре изнад 3000 степени на врху електроде. Челична купка у просеку има 1600–1650 степени. Комбинација растопљеног метала, течне шљаке, термичког циклуса, зрачења лука и физичког утицаја материјала пуњења чини избор ЕАФ ватросталног материјала једним од најзахтевнијих проблема у производњи челика.

Грешка коју већина купаца прави: третирање ЕАФ-а као једне зоне и навођење једног материјала у целини. Тако добијате облогу која прва поквари у зони шљаке у року од 8 недеља док је дно још увек савршено употребљиво.

Овај водич мапира сваку зону ЕАФ-а, објашњава механизам квара у тој зони и даје спецификацију материјала која је адресира. За свеобухватан преглед основне породице ватросталних материјала који се користе у примарној производњи челика, погледајте наш водич о ватросталним материјалима од магнезијума.

ЕАФ ватростални изазови - зашто су ЕАФ окружења јединствена

ЕАФ који ради на улазној топлоти од 150 МВ ствара услове који би уништили већину индустријских облога пећи за неколико дана:

Топлотни интензитет:Температуре лука од 3000 степени + са директним зрачењем на кров и горњи бочни зид. Температурни градијенти од зоне електрода до челичне купке: 1000 степени унутар 500 мм дебљине облоге.

Хемијски напад:Базичност 3–4 (однос ЦаО/СиО₂). Садржај ФеО у ЕАФ шљаци достиже 15–25%, што је знатно више од БОФ шљаке. ФеО је посебно агресиван према МгО-Ц цигли - оксидира угљеничну фазу, стварајући порозност која убрзава продирање шљаке.

Термални бициклизам:Свако грејање је пун циклус од хладног покретања до 1700 степени и назад. За топионицу која ради 30 грејања дневно, облога доживљава 30 пуних термичких циклуса дневно. Топлотни удар је примарни начин квара за кровне цигле и горње бочне делове.

Механички удар:Пуњење отпада са великим челичним комадима изазива директан физички удар на бочни зид. Због тога зона удара (где отпада отпад) добија најдебљу, највишу ЦЦС облогу.

ЕАФ у југоисточној Азији је мењао своје бочне облоге свака 3 месеца (отприлике 250 пута). Након што смо редизајнирали спецификацију њихове зоне – конкретно пребацивши се са 10% Ц на 15% Ц МгО-Ц у зони шљаке и додавши програм одржавања топова – продужили су век кампање на 550+ грејања пре потпуног поновног облагања.

Мапа зоне ЕАФ – Режими квара по позицији

Дно и огњиште: Раммед МгО против Цастабле

ЕАФ дно је обично направљено у два слоја:

Сигурносна/резервна облога:МгО-Ц цигла (8–10% Ц) или густо печена МгО цигла. Овај слој остаје на месту за више кампања – не замењује се сваки пут. Дебљина: 200–300 мм.

Радни слој:Синтерована МгО набијена маса или ливена маса на бази МгО, нанесена на врх сигурносне облоге. Набијена маса се чешће замењује или допуњује.

Зашто набијена маса за огњиште?Доња површина није равна раван - има неправилну кривину од претходних врућина и образаца ерозије. Набијена маса се уклапа у површину и испуњава неправилности. Курсеви од цигле се не прилагођавају тако добро овој геометрији.

Садржај МгО за набијену масу ложишта:Минимум 90% МгО, расподела величине зрна за постизање максималне густине паковања. Однос грубо/средње/фино: 40/30/30% по тежини.

апликација:Нанети у дизалице од 50–80 мм, набијати сваки лифт ручно или пнеуматским набијачем. Циљна густина Већа или једнака 2,95 г/цм³ након набијања. Критично: прво загревање након поправке ложишта мора да следи контролисани распоред загревања да би се набијена маса синтеровала на месту.

Упозорење о компатибилности материјала:Висококвалитетни слој глинице може послужити као трајни резервни/сигурносни слој, али никада као радна облога у директном контакту челика. На 1650 степени, висока глиница ослобађа СиО₂ у каду, узрокујући накупљање силицијума и деградацију основне компатибилности шљаке. О синтерованој МгО набијеној маси се не може преговарати за чисту производњу челика.

Зона шљаке (доњи бочни зид): Зашто је важан степен МгО-Ц

Зона шљаке – отприлике трака од 400–600 мм где слој шљаке додирује бочни зид – је зона која се најбрже хаба у било којој ЕАФ. Комбинација шљаке са високим садржајем ФеО, турбуленције лука и термичког циклуса ствара савршено окружење за ерозију, где је премиумугљенична цигла од магнезијумаслужи као примарна одбрана.

Избор садржаја угљеника:

14–18% Ц: Максимални садржај угљеника, максимална топлотна проводљивост, максимална заштита слоја смрзнуте шљаке. Користи се за окружења шљаке са високим садржајем ФеО (ЕАФ на бази отпада са 15–20% ФеО у шљаци). Слој смрзнуте шљаке на површини од цигле ефикасно армира облогу између славина.

12–14% Ц: За ДРИ (директно редуковано гвожђе) пуњења где је ФеО нижи и сакупљање угљеника код ултра-нискоугљеничних челика мора бити сведено на минимум.

10–12% Ц: За ЕАФ од нерђајућег челика где је контаминација угљеником критична.

Квалитет сировина:FM-97 зрно је спецификација за циглу за зону шљаке. Коришћење DBM-95 за смањење трошкова у зони шљаке је лажна економија – мања запреминска густина и мања величина кристала ДБМ-а омогућавају бржи продор ФеО.

Додатак антиоксиданса:Све наше МгО-Ц опеке за зону шљаке укључују антиоксиданс Ал или Ал-Мг легуре (додатак 2–4%) за успоравање оксидације угљеника. Ово је стандардна пракса - било која МгО-Ц цигла без антиоксиданса је неадекватна за сервис линије ЕАФ шљаке.

Горњи бочни зид: Висока глиница у односу на опције глинице и хрома

Горњи бочни зид ради изнад линије шљаке. Температура је нижа (1400–1550 степени), али је окружење другачије: циркулација врућег гаса, зрачење лука и кондензација прашине/дима, а не директан контакт шљаке.

Цигла са високим садржајем глинице (85–90% Ал₂О₃):Стандардни избор за горњи бочни зид. Адекватан за рад ЕАФ умереног интензитета. ЦЦС Већи или једнак 80 МПа, РУЛ Т₀.₅ Већи или једнак 1550 степени. Исплативо (прегледајте наш технички прегледвисока својства цигле од алуминијума).

Алуминијум-хром цигла (70–80% Ал₂О₃, 8–15% Цр₂О₃):Врхунски избор за ЕАФ високог интензитета са агресивном процесном хемијом. Додатак Цр₂О₃ значајно побољшава отпорност на кондензацију дима гвожђе оксида и напад алкалне паре. Вијек трајања кампање је обично 30–50% дужи од стандардног високог садржаја глинице у горњим позицијама бочне стране.

Напомена о животној средини о Цр₂О₃:Коришћена цигла од алуминијумско-хромираних облога садржи хексавалентни хром (Цр⁶) након сервисирања - захтева посебно одлагање према локалним прописима. Потврдите локалне захтеве за одлагање отпада пре него што наведете.

дебљина:Горњи бочни зид обично 150–200 мм. За операције са високим оптерећењем, 230 мм са одржавањем распршивача врућим лицем.

Кров: Избор материјала за лучно зрачење и напад гасом

ЕАФ кровови примају највећу казну од лучног зрачења. Два главна приступа дизајну:

Делта кров (циглана конструкција):Користи циглу са високим садржајем алуминијума (90%+ Ал₂О₃) или циглу од магнезијум-хрома распоређену у висећем луку. Максимална радна температура: 1650 степени. Захтева периодичну проверу и замену врућих тачака (директно испод положаја електрода).

Водом хлађени панелни кров (делимичан или пун):Модерни ЕАФ дизајни велике снаге често користе водено хлађене бакарне или челичне панеле за већину кровне површине, при чему само делта електроде остаје као ватростална цигла. Ово драматично продужава век трајања кровне кампање, али повећава потрошњу енергије за хлађење водом.

За кровове од цигле наведите:

Цигла са високим садржајем глинице, 92–95% Ал₂О₃, минимално ЦЦС 120 МПа

Привидна порозност < 15% (густа цигла отпорна је на продирање дима)

Одговарајућа геометрија цигле за дизајн лука - консултујте нас са пречником крова и димензијама делта

Гуннинг анд Патцхинг - Продужење трајања кампање

Добро вођен програм одржавања ватре је разлика између кампања са 300 и 600 грејања.

Материјал за пуцање:На бази МгОгусто бацање топова, 85–90% МгО, величина честица оптимизована за пнеуматску примену.

Када пуцати:Након сваког загревања или свака 2-3 загревања, прегледајте зону шљаке и зону удара. Пуштајте било коју област где хабање прелази 20 мм од референтног профила. Циљ: држати облогу унутар 30–50 мм од оригиналног профила током кампање.

Начин примене:

Мокро наношење (пожељно): претходно помешано са водом, нанети на удаљености од 5–8 м

Суво пуцање: прах + вода на млазници; захтева прецизну контролу воде за пријањање

Адхезиони кључ:Оклоп пећи мора бити на 600–900 степени приликом пуцања. Испод 600 степени, материјал за топљење се не синтерује и отпада. Изнад 1000 степени, суши се пребрзо пре него што продре у постојеће пукотине.

Наш густи ливени материјал: МгО већи или једнак 88%, Фе₂О₃ < 1,2%, ЦЦС након печења од 1400 степени Већи или једнак 45 МПа. Компатибилан и са нашим МгО-Ц циглама и са конкурентским брендовима - компатибилност пуцања зависи од хемије, а не марке.

Референтне вредности и оптимизација трајања кампање

Типична ЕАФ кампања живи по дизајну:

Три варијабле које највише утичу на живот кампање:

Садржај угљеника МгО-Ц (већи Ц у шљаци са високим садржајем ФеО=дужи животни век)

ФМ у односу на ДБМ квалитет зрна (FM-97 константно надмашује у зони шљаке)

Конзистентност програма пуцања (закрпање у року од 24 сата од детекције хабања > 20 мм)

Интервали замене компоненти у кампањама:

Бочни зидови:250–400 грејања без одржавања; 500–800 грејања са дневним одржавањем топлог пиштоља.

Дно огњишта:Обично преживи 2–3 комплетне кампање на бочном зиду (1.200–2.000 загревања) пре него што захтева потпуно разбијање и поновно набијање.

Цигле са рукавима за славину:Планиране промене на сваких 50–100 грејања како би се спречило избијање тока славине и цурење челика.

Разматрања пећи наизменичне и једносмерне струје:ДЦ ЕАФ доњи дизајни укључују проводне МгО или графит-МгО пин цигле око доње повратне електроде, што захтева специјализовано праћење термичког ширења током покретања.

Техничке консултације и пројектни РФК

МгО-Ц цигла за зону ЕАФ шљаке - 14% Ц и 12% Ц на залихама.

Наведите тип пећи (АЦ/ДЦ), тежину славине, квалитет челика и тренутни век трајања кампање. Наш инжењерски тим ће одредити ватростални пакет који одговара зонама и дати комплетан технички предлог.

Емаил:inquiry@topower.tech- одговарамо у року од 4 радна сата.

ТДС, ЦОА и извештаји о тестирању серије из недавних производних серија доступни су на захтев.