ข้อกำหนดสำหรับวัสดุทนไฟสำหรับเตาอาร์คไฟฟ้าและการเลือกวัสดุทนไฟสำหรับผนังด้านข้าง!

ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับวัสดุทนไฟสำหรับเตาอาร์คไฟฟ้าคือ:

(1) การหักเหของแสงควรสูง อุณหภูมิส่วนโค้งสูงกว่า 4000°C และอุณหภูมิในการผลิตเหล็กอยู่ที่ 1500~1750°C บางครั้งสูงถึง 2000°C ดังนั้นวัสดุทนไฟจึงจำเป็นต้องมีการทนไฟสูง

(2) อุณหภูมิอ่อนตัวภายใต้ภาระควรสูง เตาไฟฟ้าทำงานภายใต้สภาวะโหลดที่อุณหภูมิสูง และตัวเตาต้องทนทานต่อการกัดเซาะของเหล็กหลอมเหลว ดังนั้นวัสดุทนไฟจึงต้องมีอุณหภูมิทำให้โหลดอ่อนตัวสูง

(3) กำลังอัดควรสูง เยื่อบุเตาไฟฟ้าได้รับผลกระทบจากผลกระทบของประจุระหว่างการชาร์จ แรงดันสถิตของเหล็กหลอมเหลวในระหว่างการถลุง การกัดเซาะของการไหลของเหล็กระหว่างการกรีด และการสั่นสะเทือนทางกลระหว่างการทำงาน ดังนั้นวัสดุทนไฟจึงต้องมีกำลังรับแรงอัดสูง

(4) ค่าการนำความร้อนควรมีขนาดเล็ก เพื่อลดการสูญเสียความร้อนของเตาไฟฟ้าและลดการใช้พลังงาน วัสดุทนไฟจำเป็นต้องมีการนำความร้อนต่ำ นั่นคือ ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนควรมีขนาดเล็ก

(5) เสถียรภาพทางความร้อนควรจะดี ภายในไม่กี่นาทีจากการต๊าปไปจนถึงการชาร์จในการผลิตเหล็กด้วยเตาไฟฟ้า อุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็วจากประมาณ 1,600°C เป็นต่ำกว่า 900°C ดังนั้น วัสดุทนไฟจึงจำเป็นต้องมีความเสถียรทางความร้อนที่ดี

(6) ความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง ในระหว่างกระบวนการผลิตเหล็ก ตะกรัน แก๊สเตาหลอม และเหล็กหลอมเหลวล้วนมีผลกระทบต่อการกัดเซาะทางเคมีอย่างรุนแรงต่อวัสดุทนไฟ ดังนั้นวัสดุทนไฟจึงต้องมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี

การเลือกใช้วัสดุทนไฟสำหรับผนังด้านข้าง

อิฐ MgO-C มักใช้เพื่อสร้างผนังด้านข้างของเตาไฟฟ้าที่ไม่มีผนังระบายความร้อนด้วยน้ำ จุดร้อนและสายตะกรันมีเงื่อนไขการบริการที่รุนแรงที่สุด พวกมันไม่เพียงแต่ถูกกัดกร่อนและกัดเซาะอย่างรุนแรงด้วยเหล็กหลอมเหลวและตะกรันเท่านั้น รวมไปถึงผลกระทบทางกลอย่างรุนแรงเมื่อมีการเติมเศษเหล็กเข้าไป แต่ยังอยู่ภายใต้การแผ่รังสีความร้อนจากส่วนโค้งอีกด้วย ดังนั้นชิ้นส่วนเหล่านี้จึงสร้างด้วยอิฐ MgO-C ที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม

สำหรับผนังด้านข้างของเตาไฟฟ้าที่มีผนังระบายความร้อนด้วยน้ำ เนื่องจากการใช้เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยน้ำ ทำให้ภาระความร้อนเพิ่มขึ้น และเงื่อนไขการใช้งานที่เข้มงวดมากขึ้น ดังนั้นควรเลือกอิฐ MgO-C ที่มีคุณสมบัติต้านทานตะกรันได้ดี มีความเสถียรต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และมีค่าการนำความร้อนสูง ปริมาณคาร์บอนอยู่ที่ 10% ~ 20%

วัสดุทนไฟสำหรับผนังด้านข้างของเตาไฟฟ้ากำลังสูงพิเศษ

ผนังด้านข้างของเตาไฟฟ้ากำลังสูงพิเศษ (เตา UHP) ส่วนใหญ่สร้างด้วยอิฐ MgO-C และพื้นที่ฮอตสปอตและแนวตะกรันสร้างด้วยอิฐ MgO-C ที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม (เช่น MgO-C เมทริกซ์คาร์บอนแบบเต็ม อิฐ) ปรับปรุงอายุการใช้งานอย่างมีนัยสำคัญ

แม้ว่าภาระผนังเตาเผาจะลดลงเนื่องจากการปรับปรุงวิธีการทำงานของเตาไฟฟ้า แต่ก็ยังเป็นเรื่องยากสำหรับวัสดุทนไฟที่จะยืดอายุการใช้งานของจุดร้อนเมื่อทำงานภายใต้สภาวะการถลุงเตา UHP จึงมีการพัฒนาและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยน้ำ สำหรับเตาไฟฟ้าที่ใช้การแตะ EBT พื้นที่ระบายความร้อนด้วยน้ำถึง 70% ซึ่งช่วยลดการใช้วัสดุทนไฟได้อย่างมาก เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยน้ำสมัยใหม่ต้องใช้อิฐ MgO-C ที่มีค่าการนำความร้อนที่ดี แอสฟัลต์ อิฐแมกนีเซียที่เชื่อมด้วยเรซิน และอิฐ MgO-C (ปริมาณคาร์บอน 5%-25%) ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างผนังด้านข้างของเตาไฟฟ้า ภายใต้สภาวะออกซิเดชันที่รุนแรง สารต้านอนุมูลอิสระจะถูกเติมเข้าไป

สำหรับพื้นที่ฮอตสปอตที่ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงที่สุดจากปฏิกิริยารีดอกซ์ อิฐ MgO-C ที่มีแมกนีไซต์ผสมผลึกขนาดใหญ่เป็นวัตถุดิบ มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า 20% และเมทริกซ์คาร์บอนเต็มถูกนำมาใช้ในการก่อสร้าง

การพัฒนาล่าสุดของอิฐ MgO-C สำหรับเตาไฟฟ้า UHP คือการใช้การเผาที่อุณหภูมิสูงแล้วชุบด้วยแอสฟัลต์เพื่อผลิตอิฐ MgO-C ที่ชุบแอสฟัลต์แบบเผาแล้ว ดังที่เห็นได้จากตารางที่ 2 เมื่อเปรียบเทียบกับอิฐที่ไม่มีการชุบ ปริมาณคาร์บอนที่ตกค้างของอิฐ MgO-C ที่ถูกเผาหลังจากการทำให้แอสฟัลต์ชุบและการปรับคาร์บอนใหม่เพิ่มขึ้นประมาณ 1% ความพรุนลดลง 1% และความแข็งแรงและแรงดัดงอที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานคือ ความแข็งแรงได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญจึงมีความทนทานสูง

วัสดุทนไฟแมกนีเซียมสำหรับผนังด้านข้างเตาไฟฟ้า

วัสดุบุผิวเตาไฟฟ้าแบ่งออกเป็นอัลคาไลน์และเป็นกรด แบบแรกใช้วัสดุทนไฟที่เป็นด่าง (เช่น วัสดุทนไฟแมกนีเซียและ MgO-CaO) เป็นวัสดุบุเตาเผา ในขณะที่แบบหลังใช้อิฐซิลิกา ทรายควอทซ์ โคลนสีขาว ฯลฯ เพื่อสร้างซับในเตาหลอม

หมายเหตุ: สำหรับวัสดุซับในเตาเผา เตาไฟฟ้าอัลคาไลน์ใช้วัสดุทนไฟที่เป็นด่าง และเตาไฟฟ้าที่เป็นกรดใช้วัสดุทนไฟที่เป็นกรด