中周波数炉の炉の裏地の損傷に影響する主なプロセス条件は何ですか?

Feb 24, 2025

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 中周波数炉の使用プロセス、炉の裏地に使用される耐火物材料の厚さは{70-110 mmのみであり、高温金属液との接触の内側、温度差の内側と外側に近い耐火物材料の外側は、比較的薄い交差部で非常に大きく、強力な溶融環境の多くの溶融環境が非常に大きくなります。

 

 炉の裏地の破壊に影響を与える主なプロセス条件には、融解温度、脱ガス時間、一次脱ガスの量、スラグの化学組成、生成される鋼の種類(鉄)が含まれます。

 

 炉の裏地の破壊に影響を与える主な要因は、スラグの化学侵食、耐衝撃性材料の構造的噴霧、および熱侵食です。

 

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図1溶融鋳鉄のための炉の裏地の侵食

 

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図2溶融鋳鋼用の炉の裏地の侵食

 

中程度の周波数炉の裏地

 

 

 中程度の周波数炉の裏地は、通常、結合された耐火物材料の粒子サイズ組成のさまざまな仕様で作られています(一般的に使用される耐火物は、主にマグネシウム、石英、アルミニウム、および4つのカテゴリの複合材料です)。

 

 その特性は次のとおりです。直接結合。その結果、侵食抵抗が高く、機械的強度が高く、熱衝撃耐性が良好です。

 

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図3結び目プロセスに厳密に結び付けられた炉の裏地

 

マグネシウム炉の裏地材料の損傷メカニズム

 

 

マグネシウム耐衝撃物を例として、マグネシウム材料の破壊メカニズムを説明してください。

 

 マグネシウム材料の損傷の主な性能は、材料へのスラグ組成の浸透によって引き起こされる流れる鋼と化学侵食によって引き起こされる熱侵食です。

 

 融解プロセス中に、溶液は耐火性マトリックスの毛細管チャネルを介して耐火性マトリックスに浸透し、炉の裏地を侵食します。耐火性マトリックスに浸透するコンポーネントには次のものが含まれます。 cao、sio2、feo in the Slag; Fe、Si、AI、Mn、C溶融鋼、さらには金属蒸気、COガスなど。これらの浸潤成分は、耐火性毛細血管孔チャネルに堆積し、耐火物の表面の物理的および化学的特性と元の難治性マトリックスの不連続性をもたらします。

 

 炉に追加された金属材料は、さまざまな酸化物、異なる材料、異なる炉のスラグ組成を同じものにします。さまざまな酸化物、炭化物、硫化物、さまざまな形態の複合化合物の存在下でのスラグ。そのほとんどは化学反応の裏地であり、異なる融点を持つ新しい化合物を生成します。鉄のかんらん石(Feosio2)、マンガン石灰岩(Mnosio2)、および一般に約1200度の範囲内で他の融点など、反応で生成されたいくつかの低溶融点酸化物が生成されます。低融点スラグは優れた機動性を持ち、フラックス効果を形成し、炉の裏地の激しい化学侵食を生成し、炉の裏地のサービス寿命を減らします。

 

 ムライト(3AL2O 3-2 SIO2)、マグネシウム石灰症(2MGO-SIO2)など、ムライト(3AL2O 3-2 SIO2)など、反応で生成された高融点スラグ、および1800度以上の金属要素の融点の高い融点の一部は、スラグと溶けた溶融点の間に懸濁している金属溶液で懸濁していることがあります。スラグの混合の役割は、スラグを炉の壁に非常に簡単に貼り付けることができ、蓄積の形成をもたらし、炉のパワー、融解速度、炉の内側の融解速度に影響を与え、炉の裏地のサービス寿命を減らします。炉のパワー、融解速度と容量、ライティングの寿命まで。

 

 炉の容量の増加に伴い、液体鋼の表面から放散する熱の割合は減少し、スラグ温度は小容量炉よりも高く、スラグの移動度は小容量炉よりも優れているため、炉の裏地の侵食が増加します。大型誘導炉より多くの鋼、スラグ、鋼の方法から混合されたスラグ、スラグは、鋼の条件に適応するために良好な機動性を持つために必要です。したがって、侵食のスラグライン部分は深刻であり、これは別の理由を並べる炉のサービス寿命によって引き起こされます。上記の理由により、大きな誘導炉の裏地のサービス寿命は、中程度の中サイズの誘導炉のそれよりも低く、裏地のサービス寿命を改善するという点で、裏地の厚さを適切に増やす必要があります。ただし、裏地の壁の厚さが増加すると、抵抗値が増加し、反応性の出力損失が増加し、電気効率が低下します。したがって、炉の裏地壁の厚さは特定の範囲に制限されています。したがって、高い電気効率を確保し、炉の裏地のサービス寿命を確保するために、合理的な壁の厚さを選択する必要があります。

 

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図4スラグが垂れ下がった炉の裏地

 

ソリューションの設計

 

 

 上記の侵食は、温度の周期的な変動の下でいわゆる構造的産卵につながります。生産プロセス中、スラグは耐火性マトリックスの細孔に浸透し、抵抗性の大きな濃厚な層を形成します。スラグで飽和した難治性材料の部分の物理的および化学的特性が変更されます。浸潤層と残留乱用層との間の熱膨張係数が異なるため、温度が変化すると、2つの層の接合部で有意な応力が発生し、作業面に平行に亀裂が発生し、最終的に炉の裏地体の斑点があります。耐火性マトリックスに浸透するスラグは、耐火性の粒子を溶解し、粒子間の結合を弱め、材料の高温に対する屈折率と抵抗の減少につながります。その結果、流れる鋼の侵食により、スラグ浸透層の耐衝撃性材料のより速い破壊につながります。

 

 スラグのアルカリ度は、炉の裏地材料と互換性がなければなりません。マグネシウム炉の裏地材料は、高CAOスラグとSIO2スラグで侵食できます。スラグ内のCAFの量を制御する必要があります。過度のCAFは、アルカリ炉の裏地を侵食し、スラグラインエリアで早期融解を引き起こします。フッ化物イオン、金属マンガンイオン、その他の高または融解プール温度のスラグが1700度以上になると、溶液の粘度も炉の裏地の破壊を急激に減少させて、ライティング寿命の速度を加速します。スラグフリーの融解のための真空下では、炉の裏地の耐用年数は、非視力融解の寿命よりも大きくなります。

 

 炉の裏地に浸透した酸化鉄含有量が多いほど、元の裏地の微細構造が破壊され、屈折率が低下し、CaO-Ai2O 3- SiO2スラグの粘度が低下し、スラグが材料のより深い層に浸透します。しかし、元の内層にある程度の量の酸化物が存在すると、裏地の急速な焼結液が促進され、材料の開いた多孔性と透過性が低下します。特に、成形材料にある一定量の酸化物は、材料が急速に焼結を引き起こし、砂の洗浄と砂の閉じ込めを排除します。

 

 酸化マグネシウムの含有量とスラグの粘度を改善します。どちらも炉の裏地のスラグ侵食を減らすのに適していますが、スラグ収集の効果を改善するのにも役立ちます。スラグのアルカリ度が低い場合、マグネシウムの裏地の侵食がより深刻になり、裏地の寿命が減ります。それどころか、スラグのアルカリ度が高い場合、裏地の侵食はわずかであり、裏地の寿命は比較的改善されます。 MGOコンテンツのスラグアルカリ度とスラグを改善し、FEO含有量のスラグを減らし、耐衝撃性の侵食のスラグを減らすのに適しています。したがって、スラグ剤の使用は、高酸化マグネシウム材料の選択に焦点を当てる必要があります。スラグ構造の合理的な構成、スラグ速度の高速化、製錬時間の短縮、スラグ内の酸化鉄含有量を減らします。

 

 炉の裏地の材料に従って、適切なスラグを選択する必要があります。アルカリスラグはマグネシウム炉の裏地に適していますが、高CAOスラグとSIO2スラグによって侵食される可能性があり、過剰なCAF2はアルカリ炉の裏地を侵食し、スラグライン領域を早期に溶かします。酸性スラグは石英炉の裏地に適しており、マグネシウム - アルミナ炉の裏地は、弱いアルカリ性または中性スラグにのみ適用できます。異なるpHの高温でのアルミナ炉の裏地は、異なるpHスラグに適応できる典型的な両性を示しますが、酸性炉の内層と比較して、アルカリ炉の裏地はわずかに悪化します。このため、高純度のマグネシウム砂を使用して材料の選択をしている人もいれば、一定量のスピネルを追加して純粋なマグネシウム炉の裏地材料のマトリックス特性を変更しましたが、実験では、高純度のcorundum材料の侵食抵抗が、覆われたマグネシウム砂の純度よりも著しく少ないことが示されています。酸性スラグは石英炉の裏地に適しており、マグネシウムアルミニウム炉の裏地は、弱いアルカリ性または中性スラグにのみ適用できます。アルミナライニングは、異なるpHレベルの高温で典型的な両性特性を示し、異なるpHレベルのスラグに適合させることができますが、酸性およびアルカリ性の裏地よりもわずかに少ないです。

 

 結論として、マグネシウム炉の裏地の主要な損傷メカニズムを考慮すると、開いた多孔性と透過性を制限することにより、スラグ浸透に対する耐性が改善できることが結論付けられ、探求され、高温の屈曲性強度を上げることで炉の裏地マトリックスの高温浸食とスパレーション抵抗を改善することができます。

炉の裏地の性能は、材料の粒子サイズ分布、材料の物理的および化学的特性、ライニングの焼結温度など、多くの要因に依存します。

 

結論

 

 

 1)炉の裏地材料は、熱強度、透過性が低く、多孔性が低い必要があります。

 

 2)裏地への初期損傷は、スラグ内の焼結層の溶解による耐衝撃性ライニングの焼結層のフロントエンド侵食と、温度の周期的な変化による亀裂によって引き起こされます。全体的な内層に亀裂の膨張を引き起こすもう1つの要因は、過度の高温までの加熱による「3つのゾーン」の間の膨張係数が異なることによって引き起こされる応力です。

 

 3)裏地の寿命は適切な動作に依存します。これには、ライニングの検査や「パッチング化合物」の適用がタイムリーに亀裂を修復し、溶融鋼と裏地マトリックスへのスラグの浸透を回避します。