Aplikasi bahan tahan api dalam berbagai jenis tungku dalam produksi pembuatan besi

1. Tungku tinggi dan cawan besi untuk besi tungku tinggi

(1) Tungku Tinggi

Tungku tinggi adalah peralatan termal yang digunakan untuk mengumpulkan, menyimpan, dan mempertahankan suhu konstan (1250 ~ 1300 ° C) sambil mencampur komponen besi secara merata.Tungku tinggi dilapisi dengan bahan tahan apiPenyebab utama kerusakan pada lapisan tahan api adalah infiltrasi besi cair ke retakan antara batu bata, bersama dengan mengangkat batu bata, erosi slag, dan spalling.Tergantung pada kandungan alkali slag, batu bata magnesia, batu bata olivin magnesit, atau batu bata alumina tinggi dengan kandungan alumina tinggi.Ketika slag mengandung Na2O > 2% ∼ 3%Dalam hal ini, batu bata magnesia atau bahan tahan api olivin magnesit digunakan.yang harus memiliki kemampuan untuk membuat sendi bata padatLining tungku tinggi asam umumnya terbuat dari batu bata silika.

(2) Selang besi untuk tungku tinggi

Dengan meningkatnya produksi baja, tungku tinggi, sebagai wadah penyimpanan besi cair, telah kehilangan fungsi spesifiknya dan digantikan oleh jenis tungku tinggi.Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11-2Kondisi operasi untuk bahan tahan api di dalam tongkat besi mirip dengan dalam tungku tinggi.Ini melibatkan distribusi beban yang merata di dua balok pendukungBahkan lenturan ringan balok ini dapat menyebabkan tekanan beban mekanik 0,2 MPa atau lebih pada area tertentu dari lapisan.Kondisi ini menghasilkan pembatasan merangkak untuk bahan tahan api yang diterapkanDianjurkan bahwa di bawah beban 0,2 MPa pada 1300°C, laju merangkak tidak boleh melebihi ≥ 0,03%/jam.Lapisan tabung umumnya terdiri dari tiga lapisanDengan perkembangan teknologi pra-pengolahan besi cair,Piring jenis tungku tinggi digunakan tidak hanya sebagai alat untuk mengangkut besi cair dari tungku tinggi ke peralatan pembuatan baja tetapi juga sebagai wadah untuk pemurnian di luar tungku, termasuk desulfurisasi besi cair. kapur digunakan sebagai agen desulfurisasi, yang ditiup ke dalam besi cair dan dicampur dengan gas berikutnya dalam aliran nitrogen.Magnesia atau alumina-silikon karbida tahan api digunakan untuk lapisan dari gelas besi. Ketika menggunakan kalsium karbida untuk desulfurisasi besi cair, lapisan produk magnesia-kalsium yang tidak terbakar yang terikat dengan tar digunakan, memberikan hasil yang baik.,dan desiliconisasi dilakukan di dalam mangkuk dengan menggunakan produk Al2O3-SiC-C dengan hasil yang baik. di Cina, batu bata alumina tinggi yang direndam dengan seng, atau yang ditambahkan SiC atau C, atau keduanya,digunakan untuk meningkatkan ketahanan terhadap erosi dan kejut termalBeberapa menggunakan dolomit refractory.

2. Oven Coke

Oven coking memiliki struktur batuan tahan api yang kompleks. Bagian yang paling penting dari batuan adalah dinding ruang pembakaran.Suhu sekitar 1300°C dengan variasi minimal; suhu cokelat dimulai pada 500~600°C selama siklus cokelat dan meningkat menjadi 1200~1250°C pada akhir cokelat. Pada saat yang sama, suhu di tengah kue cokelat mencapai 1100°C.Lebar ruangan adalah 400 ∼ 450 mmUntuk operasi normal oven coking, sangat penting untuk menjaga kedapatan gas yang tinggi dari dinding dan batuan tungku.Batu bara tahan api juga menanggung tekanan kompresi karena massa batu bara itu sendiri dan berat mobil pengisian batubara di atas tungku. hanya batu bata silika yang dapat memenuhi kondisi ini. oven coking yang menggunakan batu bata silika dapat bertahan hingga 40 tahun. namun batu bata silika memiliki konduktivitas termal yang relatif rendah di bawah suhu coking,sekitar 1.9 W/(m·K), dan karena volatilitas tinggi mereka, suhu tidak boleh melebihi 1250°C. Bahan tahan api yang lebih efisien untuk menggantikan batu bata silika saat ini sedang dalam tahap pengembangan.Misalnya, ada proposal untuk produk magnesia-silika untuk struktur dinding, dan percobaan dengan batu bata silikon karbida, korundum tahan api, dan batu bata silika yang mengandung besi sedang berlangsung.Castbles tahan api (panel dinding besar) juga digunakan untuk mengganti produk blok kecil berbentuk kompleks.

3. Direct Ironmaking Refractories

Proses produksi besi langsung dari bijih menghasilkan besi spons, besi butiran, atau besi cair, yang dipanaskan dalam media gas pengurangan (H2, CO), terutama untuk mengurangi oksida besi menjadi besi logam.Produksi besi spons dilakukan pada suhu di bawah 1000 °C dalam tungku vertikalGas reduksi diproduksi dengan menggunakan gas alam (CH4) dan diubah dalam pemanas gas khusus berdasarkan prinsip regeneratif.Pemanas gas, strukturnya mirip dengan kompor panas tungku tinggi, menggunakan nikel sebagai katalis untuk konversi gas alam.Jaringan pemanas gas memainkan peran kunci sebagai katalis dan beroperasi di bawah suhu variabel dan media gas, bekerja di bawah kondisi yang transisi dari oksidasi ke reduksi.Masalah yang muncul di sini melibatkan ketahanan kelelahan termal dari refractory dan stabilitas kimia mereka sehubungan dengan katalisMenurut data yang relevan, batu bata Al2O3-C dan produk MgO-Cr2O3 menunjukkan kinerja yang lebih baik.bahan tahan api yang digunakan juga sedang dipelajari.

4. Refractory Tungku Sintering Bijih Besi

Untuk meningkatkan produksi metalurgi, berbagai metode telah diadopsi, termasuk konfigurasi peralatan untuk perawatan pra-panas bahan baku bijih besi:Mesin sinter jenis pita konveyor dan mesin panggangPeralatan gabungan termasuk tungku vertikal, tungku tempat tidur fluidized, dan peralatan termal lainnya.Lapisan tungku terutama terbuat dari produk alumina tinggi dengan kandungan Al2O3 85%, berbagai komposisi castbles tahan api, dan bahan isolasi seperti mullite, papan silika, batu bata perlite, atau serat tahan api.Lapisan tahan api yang rusak diperbaiki dan ditambal dengan menggunakan metode semprot untuk memperpanjang umurnya.