چرا آجرهای کوره اکسیژن با کیفیت بالا-برای عملیات فولادسازی کارآمد ضروری هستند؟

پوشش نسوز درون یک کوره اکسیژن اولیه در جایی کار می کند که کارشناسان صنعت آن را خصمانه ترین محیط صنعتی روی زمین توصیف می کنند. با دمای بیش از 1700 درجه، سرباره های خورنده، و جت های اکسیژن مافوق صوت که امولسیون های فلزی مذاب ایجاد می کنند، پوشش های BOFآجرهای کوره اکسیژنباید در برابر ضربه های مکانیکی ناشی از شارژ ضایعات، حمله شیمیایی ناشی از سرباره های اساسی و شوک حرارتی ناشی از نوسانات سریع دما مقاومت کند-همه در یک چرخه حرارتی 45 دقیقه ای.

داده های اخیر صنعت نشان می دهد که (MgO-C)آجر کربن منیزیابه عنوان استاندارد طلایی برای کاربردهای کوره اکسیژن پدیدار شده اند و بیش از 85 درصد از بازار جهانی نسوز BOF را در اختیار دارند. این مواد کامپوزیتی پیچیده، منیزیم ذوب شده با خلوص بالا- را با گرافیت کریستالی ترکیب می‌کنند و تعادل بهینه‌ای بین مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد شوک حرارتی ایجاد می‌کنند که آجرهای دولومیت سنتی به سادگی نمی‌توانند با آن مطابقت کنند. آخرین نسل آجرهای نسوز کربن منیزیا ما دارای افزودنی‌های نانو-کربنی و آنتی‌اکسیدان‌های خود{5}}ترمیمی هستند که عمر کمپین BOF را از 3000 به بیش از 8000 گرما در کارخانه‌های فولادی{10}با عملکرد بالا افزایش می‌دهد.
آشنایی با مکانیسم‌های سایش نسوز در کوره‌های اکسیژن پایه
برای درک اینکه چرا آجرهای کوره اکسیژن درجه یک اهمیت دارند، تولیدکنندگان فولاد ابتدا باید مکانیسم‌های سایش پیچیده‌ای که به پوشش‌های BOF آنها حمله می‌کنند را درک کنند. تحقیقات نشان می دهد که تخریب دیرگداز از طریق پنج مکانیسم اصلی که به طور هم افزایی برای از بین بردن یکپارچگی پوشش رخ می دهد:
خوردگی شیمیایی تهاجمی‌ترین حمله را نشان می‌دهد، جایی که سرباره‌های پایه‌ای بالا حاوی FeO، CaO و SiO2 در ساختارهای نسوز متخلخل نفوذ می‌کنند، دانه‌های منیزیا را حل می‌کنند و پیوندهای کربنی را اکسید می‌کنند. این فرآیند زمانی که محتوای سرباره MgO به کمتر از 8 درصد می‌رسد، به‌طور تصاعدی تسریع می‌یابد که یک چرخه معیوب ایجاد می‌کند که در آن سرباره تخلیه شده به طور فزاینده‌ای به مواد نسوز باقی‌مانده خورنده می‌شود.
پوسته پوسته شدن حرارتی در طول چرخش سریع دما بین 1400 درجه تا 1700 درجه رخ می دهد و تنش های انبساط دیفرانسیل ایجاد می کند که از استحکام مکانیکی ماده فراتر می رود. طرح های پوشش نسوز پیشرفته اکنون شیب های حرارتی بهینه و تخلخل کنترل شده را برای از بین بردن موثر این تنش های مخرب ترکیب می کنند.
فرسایش مکانیکی ناشی از شارژ سبدهای قراضه 200 تنی و برخورد جت اکسیژن با سرعت‌های 2 ماخ، الگوهای سایش موضعی را ایجاد می‌کند، به ویژه در نواحی تراننیون مبدل و مناطق خط سرباره. در اینجا، ترکیب انرژی جنبشی و حمله شیمیایی، نرخ تخریب سریعی بیش از 2 میلی‌متر در هر گرما در مناطق تصفیه‌نشده ایجاد می‌کند.
Leading refractory suppliers have developed sophisticated solutions addressing these complex wear mechanisms. Zonal lining concepts now customize refractory compositions for specific BOF areas, with ultra-high purity MgO-C bricks (>97٪ MgO) از مناطق حیاتی خط سرباره محافظت می کند، در حالی که گریدهای 95٪ MgO بهینه{1}}هزینه، مناطق کمتر تهاجمی کمتر کشتی را ارائه می دهند.
فن‌آوری‌های نوآورانه تعمیر اسلحه، تعمیر و نگهداری سریع را در طول شکاف‌های تولید امکان‌پذیر می‌سازد، با مخلوط‌های اسپری پیشرفته MgO-C که به نرخ چسبندگی ۸۰٪ و ۳۰٪ طول عمر بیشتر در مقایسه با مواد تفنگدار منیزیمی معمولی دست می‌یابند. برخی از فولادسازان گزارش می‌دهند که با استفاده از سیستم‌های تیراندازی خودکار، در کمتر از 10 دقیقه به تعمیرات کامل ناحیه بند ناف دست می‌یابند و تاخیرهای پرهزینه تولید را به حداقل می‌رسانند.
ادغام فناوری پاشیدن سرباره با آجرهای کوره اکسیژن با کارایی بالا، تعمیر و نگهداری BOF را متحول کرده است، فولادسازان با کنترل شیمی سرباره و استفاده از انجماد کنترل‌شده، لایه‌های پوشش محافظ ایجاد می‌کنند که سایش نسوز را تا 40 درصد کاهش می‌دهد و همزمان کارایی آن را بهبود می‌بخشد.