Kadź jest nieodzownym pojemnikiem w procesie stalowniczym.
Wraz z ciągłym rozwojem technologii wytapiania, zwłaszcza obróbki LF i RH poza piecem, jego rola rozwinęła się od najprostszego przetrzymywania roztopionej stali do pieca, który podejmuje określone funkcje wytapiania. Długotrwałe przebywanie roztopionej stali w kadzi nieuchronnie spowoduje utratę temperatury roztopionej stali, a wysoka przewodność cieplna wykładziny doprowadzi do zwiększonej utraty ciepła roztopionej stali, poważniejszego odkształcenia skorupy kadzi , oraz zwiększona szybkość spadku temperatury roztopionej stali, powodująca poważne osadzanie się żużla na ściankach kadzi. Guzki, zimna stal. Nadmiernie niska temperatura, a nawet zmusza kadź pośrednią do zatrzymania ostatecznego zalewania, nie tylko wpływa na jakość kęsiska płaskiego, ale także obniża wydajność wytopu stali i zwiększa koszty produkcji. Dlatego kadź termoizolacyjna staje się coraz bardziej pożądana przez huty. Tryb konstrukcyjny ogniotrwałego kadzi termoizolacyjnej to zwykle lekka płyta izolacyjna lub nanopłyta plus warstwa trwała odlewana plus warstwa robocza ogniotrwała.
Sama płyta najbardziej termoizolacyjna potrzebuje warstwy materiału ogniotrwałego, aby ją chronić. Materiał ten powinien chronić materiał izolacyjny przed zbyt dużym naciskiem, a po drugie powinien chronić materiał izolacyjny przed przekroczeniem temperatury roboczej (jeśli musi być poniżej 1000 stopni), wtedy tak ważnymi materiałami są odlewy kadziowe. Idealny materiał ogniotrwały o stałej warstwie do kadzi termoizolacyjnej powinien mieć dobrą stabilność termiczną, izolację termiczną, odporność na korozję, bezpieczne i niezawodne zastosowanie, kompletną strukturę i długą żywotność. W celu utrzymania dobrych właściwości termoizolacyjnych kadzi i zmniejszenia spadku temperatury roztopionej stali w niniejszej pracy przeprowadzono ocenę właściwości nowego żeliwa CA6 i lekkiego mulitu, które zastosowano do kadzi w celu uzyskania lepszej kompleksowy efekt termoizolacyjny.
Obecnie materiałem stałej warstwy kadzi jest w większości zwykły odlew o wysokiej zawartości tlenku glinu, a głównym surowcem jest boksyt. W stosowaniu tego ogniotrwałego odlewu występują następujące wady: po pierwsze, przewodność cieplna jest wysoka, co powoduje utratę energii podczas użytkowania; po drugie, ogniotrwałość jest niska, jeśli warstwa robocza jest nienormalnie używana, stopiona stal styka się bezpośrednio z warstwą stałą Gdy prawdopodobieństwo przebicia i wycieku stali jest wysokie, a współczynnik bezpieczeństwa jest niski; po trzecie, gęstość nasypowa jest duża, a ciężar pustej kadzi jest duży. Dlatego specjalne wymagania dotyczące izolacji kadzi nie są spełnione i należy opracować nowy rodzaj trwałej warstwy odlewniczej o doskonałych wszechstronnych właściwościach. W niniejszej pracy przeprowadzono przygotowanie próbek i badania nowego odlewu CA6 i lekkiego mulitu.
1. Surowce i plan testów
Wśród nich surowiec CA6 (CaAl12O19, w skrócie CA6) jest fazą glinianu wapnia o największej zawartości Al₂O₃ w układzie CaO-Al₂O₃. Jego temperatura topnienia wynosi 1875 stopni, współczynnik rozszerzalności cieplnej wynosi 8,0×{8}} stopień ⁻¹, a gęstość nasypowa cząstek wynosi 2,70 g · cm⁻³, a pozorna porowatość wynosi 26,8%. . Właściwości ogniotrwałe tego materiału są podobne do korundu tabliczkowego, a przewodność cieplna wynosi tylko 1/3 korundu. Jest to nowy rodzaj wysokiej jakości materiału termoizolacyjnego, który pojawił się w ostatnich latach. Odlew CA6 jest wykonany z CA6 jako kruszywa, a część osnowy jest wykonana z drobnego proszku korundu tabelarycznego, proszku tlenku glinu i cementu glinianu wapnia jako spoiwa. Gęstość nasypowa sferycznych cząstek lekkiego mulitu wynosi 1,59 g cm⁻³, a pozorna porowatość 38,9%. Lekki odlew z mulitu jest wykonany z mikroporowatych kulistych kulek z lekkiego mulitu M70 jako kruszywa, a część matrycy jest wykonana z drobnego proszku korundu w postaci tabelarycznej, proszku tlenku glinu i cementu glinianu wapnia, aby zapewnić lepszą odporność na erozję żużla w celu poprawy bezpieczeństwa trwałej warstwy.
2. Testowanie procesu i wydajności
Badania właściwości fizycznych i odporności korozyjnej przeprowadzono dla obu rodzajów odlewów po odlaniu. Fizyczne metody testowe są przeprowadzane zgodnie z normą krajową lub standardową metodą branżową.
Wyniki i analiza właściwości materiałów
(1) Właściwości fizyczne
Gęstość nasypowa lekkiego odlewu z mulitu wynosi 2,17 g·cm⁻³, ciężar jednostkowy jest o 24 procent niższy niż w przypadku obecnie stosowanego odlewu o wysokiej zawartości aluminium, a przewodność cieplna jest zmniejszona o 16 procent, co pozwala osiągnąć cel lekka i niska przewodność cieplna kadzi. Odlewy CA6 są również o 5,6 procent lżejsze i mają o 26 procent niższą przewodność cieplną niż zwykłe odlewy o wysokiej zawartości aluminium.
Badanie odporności na erozję
Oryginalna masa kadziowa do ciągłego odlewania warstw B, nowa masa do odlewania CA6 C i masa do odlewania lekkiego mulitu 3# wlano odpowiednio do tygli. Dodano końcowy żużel konwertora i przeprowadzono próbę odporności korozyjnej tygla w warunkach utrzymywania ciepła w temperaturze 1500 stopni przez 3h. Obserwuj utratę topnienia i penetrację różnych materiałów. Po zakończeniu badania tygiel jest rozcinany,
Odlew CA6 ma dobrą odporność na erozję i penetrację, aw otworze tygla pozostaje duża ilość żużla; odlew z lekkiego mulitu ma kolejną najwyższą odporność na erozję i odporność na penetrację; granica między zwykłym żużlem lanym z trwałą warstwą tlenku glinu a materiałem ogniotrwałym nie jest wyraźna, a materiał ogniotrwały tygla i materiał ogniotrwały nie są jasne. Żużel topi się razem, a odporność na penetrację jest nieco lepsza niż odporność na erozję, co wskazuje, że w odlewie o wysokiej zawartości tlenku glinu jest więcej faz ciekłych w temperaturze 1500 stopni, więc materiał należy ulepszyć, aby poprawić jego odporność na wysoką temperaturę, co jest bardzo ważny dla bezpieczeństwa chochli. Mikroporowatość sferycznego lekkiego mulitu korzystnie wpływa na poprawę odporności korozyjnej i przepuszczalności, dzięki czemu lekki materiał może również wykazywać lepszą izolacyjność termiczną i odporność korozyjną.
Aplikacja
Powyższe trzy rodzaje odlewów są nakładane na kadź 300t. Od odlewów z lekkiego mulitu i CA6 na stałą warstwę kadzi termoizolacyjnej wymaga się zarówno dobrej odporności na erozję stopionej stali, jak i izolacyjności termicznej, a jednocześnie dobrej integralności strukturalnej procesu obsługi pieca oraz efekt izolacji termicznej jest stabilny.
Kompleksowa technologia zmniejszania pękania materiału warstwy trwałej kadzi do izolacji termicznej nadal wymaga dalszych badań.
Ze średniej temperatury każdej linii żużla w każdej kadzi stalowa powłoka nieizolowanej linii żużla kadzi wynosi powyżej 320 stopni, podczas gdy średnia temperatura 4 izolowanych termicznie linii żużla wynosi poniżej 280 stopni. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura stalowej skorupy linii żużla spada. 50-100 stopień . Spadek temperatury stalowej powłoki w części okładzinowej wynosi od 20 do 50 stopni, co jest nieco różne w zależności od konfiguracji materiału izolacji termicznej i materiału warstwy stałej. Materiał termoizolacyjny worka testowego do izolacji termicznej pozostawał w dobrym stanie przez okres eksploatacji pieca, a średnia temperatura linii żużla i płaszcza stalowego okładziny była niższa niż zwykłej kadzi, co świadczy o dobrym działaniu warstwy trwałej rola ochronna. Aby zapewnić bezpieczeństwo, obecna sytuacja, w której pęknięcia nowego materiału do trwałej warstwy są bardziej widoczne po 2 piecach, nadal wymaga optymalizacji i ulepszenia, aby zapewnić możliwość zastosowania go w 4 piecach.
na zakończenie
Kadź termoizolacyjna stała się ważnym środkiem technicznym dla przedsiębiorstw hutniczych i stalowych w celu oszczędzania energii i ochrony środowiska oraz poprawy jakości wyrobów stalowych. Materiałowi warstwy stałej kadzi stawiane są wyższe wymagania. Właściwości fizyczne opracowanego odlewu CA6 i lekkiego mulitu spełniają wymagania aplikacyjne trwałej warstwy kadzi, a jednocześnie mają lepszą izolację termiczną i odporność na korozję niż konwencjonalne odlewy wysokoglinowe, które mogą chronić izolację termiczną materiał. Rola kadzi w utrzymaniu dobrej izolacyjności termicznej w okresie eksploatacji pieca. Potrzebne są dalsze pogłębione badania nad kompleksową technologią ograniczania pękania materiału warstwy trwałej kadzi termoizolacyjnej.
