लौह निर्माण उत्पादन में विभिन्न प्रकार के भट्टियों में अग्निरोधक सामग्रियों का अनुप्रयोग

1उच्च भट्ठी और उच्च भट्ठी लोहे के लिए लोहे की कटोरी

(1) उच्च भट्ठी

उच्च भट्ठी एक थर्मल उपकरण है जिसका उपयोग लोहे के घटकों को समान रूप से मिलाते हुए स्थिर तापमान (1250-1300°C) जमा करने, भंडारण करने और बनाए रखने के लिए किया जाता है।उच्च भट्ठी अग्निरोधक सामग्रियों के साथ अस्तर हैईंटों के बीच के दरारों में पिघले हुए लोहे के घुसपैठ के साथ-साथ ईंट उठाने, स्लैग क्षरण और स्प्लिंग के कारण अग्निरोधक अस्तर को नुकसान होता है।स्लैग की क्षार सामग्री के आधार पर, मैग्नेसिया ईंटों, मैग्नेसिट ओलिविन ईंटों, या उच्च एल्यूमिनियम सामग्री के साथ उच्च एल्यूमिनियम ईंटों का उपयोग किया जाता है। जब स्लैग में अल्कली सामग्री कम होती है, तो एल्यूमिनोसिलिकेट उत्पादों का उपयोग किया जाता है।जब स्लैग में Na2O > 2%% 3% होता है, एल्युमिनोसिलिकेट उत्पाद छिद्रित हो जाते हैं और क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। ऐसे मामलों में, मैग्नेसिया ईंटों या मैग्नेसिट ओलिविन अग्निरोधक सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। आग की मिट्टी के जीवन पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए,जिसमें ईंट के जोड़ों को घना बनाने की क्षमता होनी चाहिएअम्लीय उच्च भट्ठी के अस्तर आम तौर पर सिलिका ईंटों से बने होते हैं।

(2) उच्च भट्ठी के लिए लोहे का कटोरा

इस्पात उत्पादन में वृद्धि के साथ, उच्च भट्ठी, पिघले हुए लोहे के भंडारण के लिए एक पात्र के रूप में, अपने विशिष्ट कार्य को खो दिया है और उच्च भट्ठी प्रकार लोहे की कुप्पी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,जैसा कि चित्र 11-2 में दिखाया गया हैलोहे की कुप्पी में अग्निरोधक सामग्री के लिए कार्य करने की स्थिति उच्च भट्ठी में समान है। कुप्पी सामग्री पर तनाव के दृष्टिकोण से, यह एक उच्च शक्ति कुप्पी है।इसमें दो समर्थन बीमों के बीच भार का समान वितरण शामिल हैइन बीमों का थोड़ा झुकना भी अस्तर के कुछ क्षेत्रों पर मैकेनिकल लोड तनाव 0.2 एमपीए या उससे अधिक का कारण बन सकता है।इस स्थिति के परिणामस्वरूप लागू अग्निरोधक सामग्री के लिए रेंगने की सीमाएं होती हैंयह सुझाव दिया जाता है कि 1300°C पर 0.2 एमपीए भार के तहत, रेंगने की दर ≥0.03%/घंटे से अधिक नहीं होनी चाहिए।कुल्ला अस्तर आम तौर पर तीन परतों से बना होता हैकाम करने वाली परत, सुरक्षात्मक परत और थर्मल इन्सुलेशन परत।उच्च भट्ठी के प्रकार के कुल्ला का उपयोग न केवल उच्च भट्ठी से तरल लोहे को इस्पात बनाने के उपकरण में ले जाने के लिए एक उपकरण के रूप में किया जाता है, बल्कि भट्ठी के बाहर शोधन के लिए एक कंटेनर के रूप में भी किया जाता है, जिसमें पिघले हुए लोहे का निर्ज्वलन भी शामिल है। कैम का उपयोग निर्ज्वलन एजेंट के रूप में किया जाता है, जिसे पिघले हुए लोहे में उड़ाया जाता है और नाइट्रोजन स्ट्रीम में बाद की गैस के साथ मिश्रित किया जाता है। ऐसे मामलों में,लोहे के कटोरे के अस्तर के लिए मैग्नेसिया या एल्युमिना-सिलिकॉन कार्बाइड रेफ्रेक्टरी का प्रयोग किया जाता है. पिघले हुए लोहे के सल्फ़राइज़ेशन के लिए कैल्शियम कार्बाइड का उपयोग करते समय, एक टार-बॉन्ड, गैर-जलनशील मैग्नेसिया-कैल्शियम उत्पाद अस्तर का उपयोग किया जाता है, जिससे अच्छे परिणाम प्राप्त होते हैं। जापान में, सल्फ़राइज़ेशन, डिफ़ोस्फोराइज़ेशन,चीन में, उच्च एल्यूमीनियम ईंटों को पीच से अभिषेक किया जाता है, या जो SiC या C या दोनों के साथ जोड़े जाते हैं,क्षरण और थर्मल सदमे के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए प्रयोग किया जाता हैकुछ डोलोमिटिक रेफ्रेक्टरी का प्रयोग करते हैं।

2कोक ओवन

कोक्स ओवन में एक जटिल अग्निरोधक निर्माण संरचना होती है। निर्माण का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा दहन कक्ष की दीवार है। यह निम्नलिखित परिस्थितियों में काम करता हैःतापमान न्यूनतम भिन्नता के साथ लगभग 1300°C हैकोकिंग चक्र के दौरान कोकिंग का तापमान 500 से 600 डिग्री सेल्सियस से शुरू होता है और कोकिंग के अंत में 1200 से 1250 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है।कक्ष की चौड़ाई 400×450 मिमी हैकोक्स ओवन के सामान्य संचालन के लिए दीवारों और भट्ठी की दीवारों की उच्च गैस सघनता बनाए रखना आवश्यक है।अग्निरोधक निर्माण स्वयं निर्माण के द्रव्यमान और भट्ठी के ऊपर कोयला चार्जिंग कारों के वजन दोनों के कारण संपीड़न तनाव भी सहन करता है. केवल सिलिका ईंटें ही इन शर्तों को पूरा कर सकती हैं। सिलिका ईंटों का उपयोग करने वाले कोक ओवन 40 साल तक चल सकते हैं। हालांकि, सिलिका ईंटों में कोकिंग तापमान के तहत अपेक्षाकृत कम थर्मल चालकता होती है,लगभग 1.9 W/(m·K), और उनकी उच्च अस्थिरता के कारण, तापमान 1250°C से अधिक नहीं होना चाहिए। सिलिका ईंटों को बदलने के लिए अधिक कुशल अग्निरोधक सामग्री वर्तमान में विकास चरण में हैं।उदाहरण के लिए, दीवार संरचनाओं के लिए मैग्नेसिया-सिलिका उत्पादों के प्रस्ताव हैं, और सिलिकॉन कार्बाइड ईंटों, कोरंडम रेफ्रेक्टरी और लौह युक्त सिलिका ईंटों के साथ प्रयोग चल रहे हैं।जटिल आकार के छोटे ब्लॉक उत्पादों को बदलने के लिए भी अग्निरोधक कास्टबल्स (बड़े दीवार पैनल) का उपयोग किया जाता है.

3प्रत्यक्ष लौह निर्माण रेफ्रेक्टरीज

खनिज से सीधे लोहे का उत्पादन करने की प्रक्रिया में स्पंज लोहे, दानेदार लोहे या तरल लोहे का परिणाम होता है, जिसे एक घटाने वाले गैस माध्यम (एच 2, सीओ) में गर्म किया जाता है, मुख्य रूप से लोहे के ऑक्साइड को धातु लोहे में कम करने के लिए।स्पंज लोहे का उत्पादन एक ऊर्ध्वाधर भट्ठी में 1000°C से नीचे के तापमान पर किया जाता हैइन भट्टियों में साधारण मिट्टी के रेफ्रेक्टरी का प्रयोग किया जा सकता है। रिडक्शन गैस का उत्पादन प्राकृतिक गैस (CH4) का उपयोग करके किया जाता है और पुनर्योजी सिद्धांत के आधार पर एक विशेष गैस हीटर में परिवर्तित किया जाता है।गैस हीटर, संरचनात्मक रूप से एक उच्च भट्ठी गर्म उच्च भट्ठी के समान है, प्राकृतिक गैस रूपांतरण के लिए उत्प्रेरक के रूप में निकल का उपयोग करता है।गैस हीटर का ग्रिड उत्प्रेरक के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और चर तापमान और गैस मीडिया के तहत काम करता है, ऑक्सीकरण से कमी के लिए संक्रमण की स्थितियों में काम कर रहा है।यहां जो प्रश्न उठते हैं उनमें ज्वलनशील पदार्थों का थर्मल शॉक प्रतिरोध और उत्प्रेरक के संबंध में उनकी रासायनिक स्थिरता शामिल है।प्रासंगिक आंकड़ों के अनुसार, Al2O3-C ईंटों और MgO-Cr2O3 उत्पादों में बेहतर प्रदर्शन है। चूंकि पिघला हुआ लोहा पिघलने की प्रक्रिया एक नई तकनीक है जो अभी भी विकास में है,इस्तेमाल की जाने वाली अग्निरोधक सामग्री का भी पता लगाया जा रहा है।.

4. लोहे की अयस्क सिंटरिंग फर्नेस रेफ्रेक्टरी

धातुकर्म के उत्पादन को बढ़ाने के लिए विभिन्न तरीकों को अपनाया गया है, जिसमें लोहे के अयस्क कच्चे माल के पूर्व-तापीय उपचार के लिए उपकरणों का विन्यास शामिल हैःकन्वेयर बैंड प्रकार के सिंटरिंग मशीन और रोस्टिंग मशीनसंयोजन उपकरण में ऊर्ध्वाधर भट्टियां, द्रवयुक्त बिस्तर भट्टियां और अन्य थर्मल उपकरण शामिल हैं।भट्ठी के अस्तर मुख्य रूप से 85% Al2O3 सामग्री वाले उच्च-अल्युमिनियम उत्पादों से बने होते हैं, विभिन्न प्रकार के अग्निरोधक कास्टबल्स और इन्सुलेट सामग्री जैसे कि मललाइट, सिलिका बोर्ड, पर्लाइट ईंट या अग्निरोधक फाइबर।क्षतिग्रस्त अग्निरोधक आवरणों को उनकी जीवन अवधि बढ़ाने के लिए स्प्रे तरीकों का उपयोग करके मरम्मत और पैच किया जाता है.