یک نوع ریخته گری نسوز برای لایه دائمی برای بهبود عایق حرارتی ملاقه

ملاقه یک ظرف ضروری در فرآیند فولادسازی است.

با توسعه مداوم فن آوری ذوب، به ویژه تصفیه LF و RH در خارج از کوره، نقش آن از ساده ترین نگهدارنده فولاد مذاب به کوره ای که وظایف ذوب خاصی را بر عهده دارد، توسعه یافته است. ماندن طولانی مدت فولاد مذاب در ملاقه به ناچار باعث از بین رفتن دمای فولاد مذاب می شود و رسانایی حرارتی بالای آستر منجر به افزایش اتلاف حرارت فولاد مذاب و تغییر شکل جدی تر پوسته ملاقه می شود. و افزایش نرخ افت دمای فولاد مذاب، که منجر به آویزان شدن سرباره های جدی روی دیواره ملاقه می شود. ندول، فولاد سرد. دمای پایین بیش از حد، حتی وادار کردن تاندیش به توقف ریختن نهایی، نه تنها بر کیفیت دال تأثیر می گذارد، بلکه عملکرد فولاد مذاب را کاهش می دهد و هزینه تولید را افزایش می دهد. بنابراین، ملاقه عایق حرارتی به طور فزاینده ای به تقاضای کارخانه های فولاد تبدیل شده است. حالت ساختاری نسوز ملاقه عایق حرارتی معمولاً تخته عایق سبک یا تخته نانو بعلاوه لایه دائمی ریخته گری و لایه کاری نسوز می باشد.
بیشترین عایق حرارتی خود به لایه ای از مواد نسوز برای محافظت نیاز دارد. این ماده باید از مواد عایق در برابر فشار بیش از حد محافظت کند و ثانیاً باید از مواد عایق در برابر دمای کاری بیش از حد محافظت کند (اگر باید زیر 1000 درجه باشد)، پس ریخته گری های لایه دائمی ملاقه از جمله مواد مهمی هستند. مواد نسوز لایه دائمی ایده آل برای ملاقه عایق حرارتی باید پایداری حرارتی خوب، عایق حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی، کاربرد ایمن و قابل اعتماد، ساختار کامل و عمر طولانی داشته باشد. به منظور حفظ عملکرد عایق حرارتی خوب ملاقه و کاهش افت دمای فولاد مذاب، ارزیابی عملکرد قالب ریخته گری CA6 جدید و ریخته گری لایت مولایت در این کار انجام شد و برای دستیابی به بهتر روی ملاقه اعمال شد. اثر عایق حرارتی جامع
در حال حاضر، مواد لایه دائمی ملاقه عمدتاً معمولی ریخته گری با آلومینا بالا است و ماده اولیه اصلی آن بوکسیت است. کاستی های زیر در استفاده از این ریخته گری نسوز وجود دارد: اول اینکه رسانایی حرارتی بالاست که باعث اتلاف انرژی در حین استفاده می شود. دوم، نسوز کم است، اگر لایه کار به طور غیر عادی استفاده شود، فولاد مذاب مستقیماً با لایه دائمی تماس می گیرد، زمانی که احتمال سوراخ شدن و نشت فولاد زیاد است و ضریب ایمنی کم است. سوم، چگالی ظاهری بزرگ است و وزن ملاقه خالی بزرگ است. بنابراین، الزامات ویژه برای عایق ملاقه برآورده نمی شود و باید نوع جدیدی از لایه دائمی ریخته گری با خواص جامع عالی ایجاد شود. در این مقاله، آماده‌سازی و آزمایش نمونه‌های ریخته‌گری جدید CA6 و لایت مولایت انجام شد.

1. مواد اولیه و طرح آزمایش
در میان آنها، ماده خام CA6 (CaAl12O19، به اختصار CA6) فاز آلومینات کلسیم با بالاترین محتوای Al2O3 در سیستم CaO-Al2O3 است. نقطه ذوب آن 1875 درجه است، ضریب انبساط حرارتی 8 است.0×10-6 درجه ⁻1، و چگالی ظاهری ذرات 2.70 گرم · سانتی متر-3، تخلخل ظاهری 26.8 درصد است. . عملکرد نسوز این ماده مشابه کوراندوم جدولی است و رسانایی حرارتی آن تنها 1/3 از کوراندوم است. این نوع جدیدی از مواد عایق حرارتی با کیفیت بالا است که در سال های اخیر ظهور کرده است. ریخته گری CA6 از CA6 به عنوان سنگدانه و قسمت ماتریس از پودر ریز کوراندوم جدولی، پودر آلومینا و سیمان آلومینات کلسیم به عنوان چسب ساخته شده است. چگالی ظاهری ذرات مولایت نور کروی 1.59 گرم سانتی متر مکعب است و تخلخل ظاهری 38.9 درصد است. قالب ریخته گری مولایت سبک از گلوله های مولایت سبک کروی میکرو متخلخل M70 به عنوان سنگدانه ساخته شده است و قسمت ماتریس از پودر ریز کوراندوم جدولی، پودر آلومینا و سیمان آلومینات کلسیم ساخته شده است تا از مقاومت بهتر در برابر فرسایش سرباره برای بهبود ایمنی لایه دائمی اطمینان حاصل شود.

2. فرآیند تست و تست عملکرد
تست خواص فیزیکی و تست مقاومت به خوردگی برای دو نوع ریخته گری پس از ریخته گری انجام شد. روش های تست فیزیکی طبق استاندارد ملی یا روش استاندارد صنعتی انجام می شود.
نتایج و تجزیه و تحلیل خواص مواد
(1) خواص فیزیکی
چگالی ظاهری دستگاه ریخته گری مولایت سبک وزن 2.17 گرم در سانتی متر-3 است، وزن واحد آن 24 درصد کمتر از دستگاه ریخته گری با آلومینیوم بالا است و رسانایی حرارتی تا 16 درصد کاهش می یابد که می تواند به هدف دست یابد. سبک وزن و رسانایی حرارتی کم ملاقه. ریخته گری های CA6 نیز 5.6 درصد سبک تر و 26 درصد از نظر هدایت حرارتی کمتر از ریخته گری های معمولی با آلومینیوم بالا هستند.
تست مقاومت در برابر فرسایش
لایه اولیه دایمی ملاقه ریختنی B، جدید CA6 ریخته گری C، و لایت مولایت 3# به ترتیب در بوته ها ریخته شدند. سرباره نهایی مبدل اضافه شد و آزمایش مقاومت به خوردگی بوته تحت شرایط حفظ حرارت 1500 درجه به مدت 3 ساعت انجام شد. افت ذوب و نفوذ مواد مختلف را مشاهده کنید. پس از اتمام آزمایش، بوته باز می شود،
قالب ریخته گری CA6 مقاومت در برابر فرسایش و نفوذ خوبی دارد و مقدار زیادی سرباره در سوراخ بوته باقی می ماند. قالب ریخته گری مولایت سبک دارای بالاترین مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر نفوذ است. مرز بین سرباره ریخته گری لایه دائمی معمولی با آلومینا بالا و دیرگداز مشخص نیست و نسوز بوته و دیرگداز مشخص نیست. سرباره با هم ذوب می شود و مقاومت در برابر نفوذ کمی بهتر از مقاومت در برابر فرسایش است، که نشان می دهد فازهای مایع بیشتری در دستگاه ریخته گری با آلومینا بالا در دمای 1500 درجه وجود دارد، بنابراین این ماده برای بهبود مقاومت در برابر دمای بالا نیاز به بهبود دارد. برای ایمنی ملاقه بسیار مهم است. ریز تخلخل مولایت نور کروی برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و نفوذپذیری مفید است، بنابراین مواد سبک همچنین می توانند عایق حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی بهتری را نشان دهند.

کاربرد
سه نوع ریخته گری فوق بر روی ملاقه 300 تنی اعمال می شود. ریخته گری لایت مولایت و ریخته گری CA6 برای لایه دائمی ملاقه عایق حرارتی باید هم مقاومت خوبی در برابر فرسایش فولاد مذاب و هم عایق حرارتی داشته باشند و در عین حال یکپارچگی ساختاری فرآیند سرویس کوره خوب باشد و اثر عایق حرارتی پایدار است.
فناوری جامع چگونگی کاهش ترک خوردگی مواد لایه دائمی ملاقه عایق حرارتی هنوز نیاز به مطالعه بیشتر دارد.
از میانگین دمای هر خط سرباره در هر ملاقه، پوسته فولادی خط سرباره بدون عایق بالای 320 درجه است، در حالی که میانگین دمای 4 خط سرباره عایق حرارتی زیر 280 درجه است. به طور کلی دمای پوسته فولادی خط سرباره کاهش می یابد. 50-100 درجه . افت دمای پوسته فولادی در قسمت روکش بین 20 تا 50 درجه است که بسته به پیکربندی مواد عایق حرارتی و مواد لایه دائمی کمی متفاوت است. مواد عایق حرارتی کیسه آزمایش عایق حرارتی در طول دوره خدمات کوره در شرایط خوبی باقی ماند و میانگین دمای خط سرباره و پوسته فولادی روکش پایین تر از ملاقه معمولی بود که نشان دهنده این است که لایه دائمی عملکرد خوبی داشته است. نقش حفاظتی به منظور اطمینان از ایمنی، وضعیت فعلی که در آن ترک های مواد لایه دائمی جدید پس از 2 کوره آشکارتر است، هنوز نیاز به بهینه سازی و بهبود دارد تا اطمینان حاصل شود که می توان آن را در 4 کوره اعمال کرد.
در نتیجه
ملاقه عایق حرارتی به یک اقدام فنی مهم برای شرکت های آهن و فولاد برای صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست و بهبود کیفیت محصولات فولادی تبدیل شده است. مواد لایه دائمی ملاقه نیازهای بالاتری دارد. خواص فیزیکی قالب ریخته گری CA6 و ریخته گری مولایت سبک، الزامات کاربرد لایه دائمی ملاقه را برآورده می کند و در عین حال عایق حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به قالب ریخته گری با آلومینا بالا دارد که می تواند از عایق حرارتی محافظت کند. مواد نقش ملاقه برای حفظ عایق حرارتی خوب در طول دوره خدمات کوره. تحقیقات عمیق بیشتری در مورد فناوری جامع برای کاهش ترک خوردگی مواد لایه دائمی ملاقه عایق حرارتی مورد نیاز است.