Εφαρμογή πυρίμαχων υλικών σε εξοπλισμό χάλυβα Ηλεκτρικός φούρνος τόξου

(1) Προϋποθέσεις λειτουργίας για ανθεκτικά υλικά

Οι ηλεκτρικοί φούρνοι τόξου, οι οποίοι χρησιμοποιούν το τόξο μεταξύ της άκρης του ηλεκτροδίου και του υλικού φόρτισης ως πηγή θερμότητας για τη χαλυβουργία, χαρακτηρίζονται από μοναδικές συνθήκες χρήσης πυρόσβεστων υλικών.Η ανάπτυξη των φούρνων τόξου συνεχούς ρεύματος (DC)Η οροφή του φούρνου είναι κατασκευασμένη με ανθεκτικά υλικά μαγνησίου-χρωμίου ή μαγνησίου-σπινέλ.που παρουσιάζουν εξαιρετική σταθερότητα κατά των βασικών σκωριώνΩστόσο, οι συνθήκες λειτουργίας των ανθεκτικών σε αυτό το περιβάλλον είναι αρκετά αυστηρές, που υπαγορεύονται από τις ιδιαιτερότητες της τήξης τόξου.

Η διαδικασία τήξης με τόξο είναι περίπου δύο φορές ταχύτερη από τη διαδικασία ανοιχτού σπιτιού, υποβάλλοντας τα ανθεκτικά σε συχνές αλλαγές θερμοκρασίας και παρατεταμένες υψηλές θερμοκρασίες.η οροφή του φούρνου αφαιρείταιΗ ανισομετρή θέρμανση επιδεινώνεται από την ακανόνιστη φύση του τόξου λειτουργίας.ΣυνεπώςΓια παράδειγμα, σε ένα φούρνο 100 τόνων, το κεντρικό τμήμα της στέγης διαβρώνεται με ρυθμό 4 έως 4,4 mm ανά θερμότητα, σε σύγκριση με 2 έως 2,6 mm ανά θερμότητα στις άκρες.Αυτή η άνιση φθορά οδηγεί σε άνιση εξέγερση της οροφής και, περιστασιακά, σπαλόνιση τούβλων.

Στους φούρνους τόξου συνεχούς ρεύματος, ο σχεδιασμός με ένα ηλεκτρόδιο εξαλείφει τα καυτά σημεία και η περιοχή της στέγης που ψύχεται με νερό διευρύνεται, βελτιώνοντας ελαφρά τις ανθεκτικές συνθήκες.Καθώς η χωρητικότητα του φούρνου αυξάνεται και η ειδική ισχύς αυξάνεταιΟι οροφές των κλιβάνων είναι κυκλικές και συχνά κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας πεντακάμαρες καμάρες ή τεχνικές δακτυλοειδούς τοποθέτησης τούβλων.,Οι άνοιγμοι για ηλεκτρόδια, εξαγωγή αερίων και ένεση οξυγόνου μειώνουν το βάρος της οροφής.οι περιοχές γύρω από αυτά τα ανοίγματα χύνονται χρησιμοποιώντας τσιμέντο υψηλής αντοχής σε αλουμίνιο ή πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικές πλαστικέςΕπίσης λαμβάνονται μέτρα για την εξάλειψη των ηλεκτρικών βραχείων κυκλωμάτων.

Η διάρκεια ζωής των οροφών των κλιβάνων για κλιβάνους χωρητικότητας κάτω των 100 τόνων είναι συνήθως 60-120 θερμίδες, ενώ οι μεγαλύτεροι κλιβάνοι με χωρητικότητα άνω των 100 τόνων φτάνουν τα 60-80 θερμίδες.Η συνολική ανθεκτική κατανάλωση ενός ηλεκτρικού κλιβάνου ανά τόνο χάλυβα είναι περίπου 10·12 kg, με την οροφή να αντιπροσωπεύει 6 ̇7 kg.

(2) Επιλογή των ανθεκτικών υλικών οροφής

Η επιλογή των ανθεκτικών υλικών για τις στέγες ηλεκτρικών καυστήρων τόξου εξακολουθεί να εξελίσσεται.η θερμοκρασία μαλακώσεως φορτίου τους είναι σχετικά χαμηλήΈνα άλλο μειονέκτημα των βασικών ανθεκτικών υλικών είναι η σημαντική θερμική επέκτασή τους σε υψηλές θερμοκρασίες, η οποία μπορεί να προκαλέσει ρωγμές στις αρθρώσεις των τούβλων και παραμόρφωση της οροφής.Χρησιμοποιείται ένα μείγμα από καμένα και μη καμένα τούβλαΟρισμένες επιστημονικές μελέτες προτείνουν να συνδυάζονται τα καμένα και τα μη καμένα προϊόντα μαγνησίου-χρωμίου με επικάλυψη μετάλλου.

Εξετάζονται καινοτόμα ανθεκτικά υλικά για τις στέγες των φούρνων, όπως κορούντιο-χρωμίτη, πολυλίτη-κορούντιο και συνδυασμοί βασικών και υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο υλικών.Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στα ανθεκτικά υλικά που περιέχουν χρώμιο, δεδομένου ότι η διάσπαση των χρωματισμένων τούβλων μπορεί να εισάγει χρώμιο στον χάλυβα, κάτι που δεν επιτρέπεται για ορισμένες κλάσεις χάλυβα.

Με τις εξελίξεις στις μεταλλουργικές τεχνολογίες όπως οι φούρνοι ατομικής ενέργειας, οι συνεχείς μηχανές χύτευσης και οι μεγάλοι ηλεκτρικοί φούρνοι τόξου,Ο ρόλος των ηλεκτρικών φούρνων στην χάλυβα αναμένεται να αυξηθεί σημαντικάΟι ηλεκτρικοί φούρνοι προσφέρουν πλεονεκτήματα σε σχέση με τους φούρνους ανοιχτού σπιτιού και τους μετατροπέες, συμπεριλαμβανομένης της ευελιξίας στη ρύθμιση της σύνθεσης του χάλυβα και στην παραγωγή διαφόρων ειδών χάλυβα.Η επέκταση αυτή είναι επίσης οικονομικά ευνοϊκή λόγω της συνεχούς αύξησης της διαθεσιμότητας των σκουπιδιών.

Στην Κίνα, τα τούβλα υψηλής αλουμίνης χρησιμοποιούνται συνήθως για τις στέγες των φούρνων, με μείγματα χτύπησης που εφαρμόζονται γύρω από το κέντρο και τις τρύπες ηλεκτροδίων των μικρότερων καλύψεων φούρνων.με την ανάπτυξη των μεγάλων ηλεκτρικών φούρνων υπερ-υψηλής ισχύος, η διάρκεια ζωής των τούβλων με υψηλή περιεκτικότητα σε αλουμίνη μειώθηκε, γεγονός που οδήγησε σε περαιτέρω χρήση των βασικών τούβλων.

(3) Εφαρμογή της τεχνολογίας ψύξης με νερό

Η ανάπτυξη της σύγχρονης ηλεκτρικής χάλυβα συνδέεται στενά με την υιοθέτηση μετασχηματιστών υψηλής ισχύος, που εξασφαλίζουν επίπεδα μονάδας ισχύος 600·800 kV·A/t κατά τη φάση τήξης.Προθέρμανση υλικών φόρτισηςΗ προώθηση της τεχνολογίας της ηλεκτρικής ενέργειας, η εισαγωγή οξυγόνου στο λιώσιμο μπάνιο και η θέρμανση του κλιβάνου με καυστήρες αερίου-οξυγόνου είναι μερικά από τα προηγμένα χαρακτηριστικά.Τα τεχνητά ψυγούμενα εξαρτήματα χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για την αντικατάσταση τμημάτων ανθεκτικών επένδυσης.

Κατά την εντατική παροχή οξυγόνου στο λιώσιμο μπάνιο, η δημιουργία σκόνης (15 ̇40 g/m3) αυξάνει την οπτική πυκνότητα του αέριο μέσου, μετατρέποντας το μαύρο του κοντά στο 1.Αυτό σχεδόν εντελώς καλύπτει το λιώσιμο μπάνιο και την οροφή του φούρνουΟι οροφές και οι τοίχοι που σχηματίζουν λάσπη ενσωματώνουν διάφορες δομές ψύξης με νερό, με κινητές ασπίδες ψύξης που προστατεύουν τα θερμά σημεία των τοίχων.

Η εισαγωγή τεχνητά ψυγμένων εξαρτημάτων οδήγησε σε νέα σχέδια ηλεκτρικών φούρνων τόξου, μειώνοντας την αναλογία της επιφάνειας ανθεκτικής επένδυσης προς την επιφάνεια μεταλλικής επιφάνειας.Βελτιωμένες συνθήκες ανταλλαγής θερμότητας μειώνουν το θερμικό φορτίο στο λιωμένο μπάνιο, η οποία αυξάνεται καθώς η ανθεκτική επένδυση μειώνεται ή εξαλείφεται.Οι δομές με ρυθμιζόμενη εξέλιξη επένδυσης επιτρέπουν οριζόντιες στέγες ψύξης νερού που μπορούν να μετακινηθούν προς τα κάτω κατά μήκος των τοίχων ψύξης νερού καθώς η διαδικασία τήξης προχωρά.

Η χρήση τεχνητής ψύξης στους φούρνους χάλυβα απομακρύνει τους περιορισμούς που επιβάλλονται από θερμικούς φορτία και θερμοκρασίες επένδυσης, δημιουργώντας συνθήκες για εντατικοποιημένη τήξη.Αν και οι δομές που ψύνονται με νερό αυξάνουν ελαφρώς την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, η μείωση του χρόνου στάσης λειτουργίας και η αύξηση της παραγωγικότητας ενισχύουν τη συνολική οικονομική απόδοση.Η κατανάλωση ηλεκτροδίων ανά μονάδα μειώνεται κατά 15%, και η βαριά χειρωνακτική εργασία που σχετίζεται με την ανθεκτική τοιχοποιία μειώνεται.

Η πειραματική ανάπτυξη φούρνων με υδατοψυγούμενα στοιχεία επένδυσης έχει δείξει ότι η εξοικονόμηση ενέργειας και κόστους σε συναφείς βιομηχανίες (παραγωγή πυρίμαχων, μεταφορές,Κατασκευή ηλεκτροδίων, κλπ.) υπερβαίνουν τα πρόσθετα ενεργειακά έξοδα που σχετίζονται με εξοπλισμό ψύξης με νερό.