Ο ρόλος των ανθεκτικών υλικών υψηλού φούρνου στην παραγωγή σιδήρου

Κύριο εξοπλισμό και συνθήκες λειτουργίας των ψηλών φούρνων

Ο ψηλός φούρνος είναι ένα κρίσιμο κομμάτι εξοπλισμού στη μεταλλουργία χάλυβα, υπεύθυνος για περίπου το 73% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στην παραγωγή χρήσιμου μετάλλου.5 τόνοι κοκαΐνης καταναλώνονταιΑν και η κατανάλωση των ανθεκτικών υλικών μπορεί να φαίνεται ελάχιστη, η κατανάλωση των ανθεκτικών υλικών είναι πολύ μικρή.η υποβάθμιση των πυρόστακτων επένδυσης συχνά οδηγεί σε κλείσιμο του φούρνου για συντήρηση, επηρεάζοντας σημαντικά την παραγωγικότητα.

Για την αύξηση της παραγωγικότητας του ψηλούς κλιβάνου και τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου, τα βασικά μέτρα περιλαμβάνουν την αύξηση του όγκου του κλιβάνου, την αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα του ψηλούς κλιβάνου και την εισαγωγή βοηθητικών καυσίμων, όπως βαρύ πετρέλαιο,φυσικό αέριοΗ χρήση πιο ανθεκτικών υλικών και η διασφάλιση της προστασίας τους είναι επίσης απαραίτητες.

Για παράδειγμα, ένας ψηλός φούρνος με όγκο 5000 m3 καταναλώνει περίπου 3,5 kt ανθεκτικών υλικών για την επένδυση του, ενώ οι τρεις θερμοί φούρνοι και άλλοι βοηθητικοί εξοπλισμός του απαιτούν επιπλέον 27.5 ktΒάσει των συνθηκών λειτουργίας και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των επένδυσης και των διαβρωτικών παραγόντων, η ανθεκτική επένδυση χωρίζεται σε οκτώ ζώνες, όπως απεικονίζεται στο σχήμα 11-1:

1. Συχνός πόνοςΒρίσκεται στο ανώτερο μέρος του κλιβάνου, όπου προθεραίνονται οι πρώτες ύλες.
2. Σώμα φούρνου:Αποτελείται από δύο τμήματα: ένα άνω τμήμα που δεν ψύχεται και ένα κατώτερο τμήμα που ψύχεται με νερό, χρησιμοποιώντας εξειδικευμένους ψύκτες πλάκας.
3. Το στομάχι:Γνωστή ως ζώνη μείωσης.
4. Μπόες:Αυτή η περιοχή φιλοξενεί τη ζώνη tuyere, όπου ο αέρας φυσά μέσα στο φούρνο, και η καύση συμβαίνει.
5. Σπίτι φωτιάς:Το κυκλικό τμήμα κάτω από τα κεφάλια.
6. Αποχέτευση σκουπιδιών:Τοποθετείται στην περιοχή της άνω φωτιάς.
7. Τάφολ:Βρέθηκε στην περιοχή κάτω από την φωτιά.
8. Το πάτωμα και το πάτωμα του φούρνου:Αποτελεί το κατώτερο τμήμα του κλιβάνου.

Θερμοκρασίες λειτουργίας ανά ζώνη

• Επάνω σωλήνα φούρνου και αγωγούς αερίου:300~400°C
• Κάτω σώμα φούρνου:1200-1250°C
• Μπόες:1710-1750°C
• Σπίτι φωτιάς:1550~1600°C
• Το πάτωμα του φούρνου:1300°C
• Κλίση:1500°C

Η υψηλότερη φθορά εμφανίζεται στο κάτω σώμα του φούρνου και τα καλώδια, καθιστώντας τη διάρκεια ζωής της ανθεκτικής επένδυσης σε αυτούς τους τομείς κρίσιμη για τη συνολική διάρκεια ζωής του φούρνου.

Αιτίες της ανθεκτικής βλάβης

1. Χημική διάβρωση:Εντατικές χημικές αντιδράσεις που προκαλούνται από σκουριά, ειδικά στο κάτω σώμα του φούρνου, που περιλαμβάνουν ατμούς αλκαλίας, μονοξείδιο του άνθρακα και ψευδάργυρο.
2. Θερμικό σοκ:Σημαντικές διακυμάνσεις θερμοκρασίας προκαλούν θερμικό στρες.
3. Μηχανολογική υγρασία:Η φθορά οφείλεται στην πτώση των πρώτων υλών.
4. Η διάβρωση:Το αέριο και ο υγρός σίδηρος διαβρώνουν τα στερεά σωματίδια.

Λύσεις και υλικά

Για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων, τα ανθεκτικά υλικά υψηλού φούρνου πρέπει να παρουσιάζουν εξαιρετική αντοχή στην φθορά, θερμική έλξη (200 ώρες στους 450 °C) και σταθερότητα έναντι του μονοξειδίου του άνθρακα και θερμικού κύκλου.Ωστόσο, ακόμη και οι μεγάλοι ψηλοί φούρνοι που παράγουν 2·2,5 τόνους χάλυβα σε μονάδα απαιτούν πρόσθετα μέτρα όταν η πίεση του αερίου στο λαιμό φτάνει τα 0,2·0,25 MPa.

Συχνά χρησιμοποιούμενα ανθεκτικά υλικά περιλαμβάνουν:

• Σινερωμένα τούβλα κορούνδου με πολυτιτική σύνδεση:Περιεκτικότητα σε αλ2Ο3 88·94%, φαινομενική πορώσεια 15·13,5%.
• Σινερωμένα τούβλα κορούνδου με σύνδεση βοξίτη:Περιεκτικότητα σε αλ2Ο3 88%, φαινομενική πορώσεια 13~16%.
• Σιντερωμένα τούβλα χρωμικού κορούνδου:Περιεκτικότητα σε Al2O3 92%, περιεκτικότητα σε Cr2O3 7,5%, φαινομενική πορώσεια 16-19%.

Αυτά τα ανθεκτικά υλικά υψηλής αλουμίνης με χαμηλή φαινομενική πορώστεια είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της λειτουργικής σταθερότητας του κλιβάνου και την παράταση της ζωής του.