ทัพพีเป็นภาชนะที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการผลิตเหล็ก
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการถลุง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบำบัด LF และ RH ภายนอกเตา บทบาทของเทคโนโลยีนี้ได้พัฒนาจากเหล็กหลอมเหลวที่ถือง่ายที่สุดไปสู่เตาหลอมที่ทำหน้าที่หลอมบางอย่าง การที่เหล็กหลอมเหลวอยู่ในทัพพีเป็นเวลานานจะทำให้อุณหภูมิของเหล็กหลอมเหลวลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และการนำความร้อนสูงของวัสดุบุผิวจะนำไปสู่การสูญเสียการกระจายความร้อนของเหล็กหลอมเหลวที่เพิ่มขึ้น การเสียรูปที่รุนแรงของเปลือกทัพพี และอัตราการลดลงของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของเหล็กหลอมเหลว ส่งผลให้เกิดตะกรันอย่างร้ายแรงที่แขวนอยู่บนผนังของทัพพี ก้อนเหล็กเย็น อุณหภูมิที่ต่ำเกินไป แม้กระทั่งการบังคับให้เครื่องหยุดการเทขั้นสุดท้าย ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อคุณภาพของแผ่นคอนกรีตเท่านั้น แต่ยังทำให้ผลผลิตของเหล็กหลอมเหลวลดลงและเพิ่มต้นทุนการผลิตอีกด้วย ดังนั้นทัพพีฉนวนกันความร้อนจึงกลายเป็นที่ต้องการของโรงถลุงเหล็กมากขึ้นเรื่อยๆ โหมดโครงสร้างของวัสดุทนไฟกระบวยฉนวนความร้อนมักจะเป็นแผ่นฉนวนแสงหรือแผ่นนาโนพร้อมชั้นถาวรหล่อได้และวัสดุทนไฟชั้นทำงาน
แผ่นฉนวนกันความร้อนส่วนใหญ่ต้องการชั้นของวัสดุทนไฟเพื่อป้องกัน วัสดุนี้ควรป้องกันวัสดุฉนวนจากแรงดันที่มากเกินไป และประการที่สอง ควรป้องกันวัสดุฉนวนไม่ให้เกินอุณหภูมิในการทำงาน (หากต้องต่ำกว่า 1,000 องศา ) ดังนั้น ทัพพี หล่อชั้นถาวรเป็นวัสดุที่สำคัญดังกล่าว วัสดุทนไฟชั้นถาวรในอุดมคติสำหรับกระบวยฉนวนกันความร้อนควรมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี ฉนวนกันความร้อน ความต้านทานการกัดกร่อน การใช้งานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ โครงสร้างที่สมบูรณ์ และอายุการใช้งานที่ยาวนาน เพื่อรักษาประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนที่ดีของทัพพีและลดอุณหภูมิที่ลดลงของเหล็กหลอมเหลว การประเมินประสิทธิภาพของ CA6 แบบหล่อได้แบบใหม่และแบบหล่อแบบเบาแบบมัลไลท์ได้ดำเนินการในงานนี้ และนำไปใช้กับทัพพีเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ผลฉนวนกันความร้อนที่ครอบคลุม
ในปัจจุบัน วัสดุของชั้นถาวรของทัพพีส่วนใหญ่เป็นอลูมินาสูงธรรมดาที่สามารถหล่อได้ และวัตถุดิบหลักคือบอกไซต์ ข้อบกพร่องต่อไปนี้มีอยู่ในการใช้วัสดุหล่อแบบทนไฟนี้ ประการแรก ค่าการนำความร้อนสูง ซึ่งทำให้สูญเสียพลังงานระหว่างการใช้งาน ประการที่สอง ความหักเหของแสงต่ำ หากใช้ชั้นการทำงานอย่างผิดปกติ เหล็กหลอมเหลวจะสัมผัสโดยตรงกับชั้นถาวร เมื่อ ความน่าจะเป็นของการเจาะและการรั่วไหลของเหล็กสูง และปัจจัยด้านความปลอดภัยต่ำ ประการที่สามความหนาแน่นมีขนาดใหญ่และน้ำหนักของทัพพีที่ว่างเปล่ามีขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงไม่เป็นไปตามข้อกำหนดพิเศษสำหรับฉนวนกระบวย และจำเป็นต้องพัฒนาชั้นหล่อถาวรชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติครอบคลุมดีเยี่ยม ในบทความนี้ การเตรียมตัวอย่างและการทดสอบของ CA6 แบบหล่อได้ใหม่และแบบหล่อมัลไลต์เบาได้ดำเนินการ
1. วัตถุดิบและแผนการทดสอบ
ในหมู่พวกเขา วัตถุดิบ CA6 (CaAl12O19 เรียกโดยย่อว่า CA6) เป็นเฟสแคลเซียมอะลูมิเนตที่มีปริมาณ Al₂O₃ สูงสุดในระบบ CaO-Al₂O₃ จุดหลอมเหลวคือ 1875 องศา สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนคือ 80×10-6 องศา ⁻¹ และความหนาแน่นรวมของอนุภาคคือ 2.70g· cm⁻³ ความพรุนที่ปรากฏคือ 26.8 เปอร์เซ็นต์ . ประสิทธิภาพการทนไฟของวัสดุนี้คล้ายกับของคอรันดัมแบบตาราง และค่าการนำความร้อนเป็นเพียง 1/3 ของค่าการนำความร้อนของคอรันดัม เป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนคุณภาพสูงชนิดใหม่ที่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา CA6 castable ทำจาก CA6 เป็นมวลรวม และส่วนเมทริกซ์ทำจากผงละเอียดคอรันดัมแบบตาราง ผงอลูมินา และแคลเซียมอะลูมิเนตซีเมนต์เป็นสารยึดเกาะ ความหนาแน่นรวมของอนุภาคมัลไลท์ทรงกลมคือ 1.59g cm⁻³ และความพรุนที่ปรากฏคือ 38.9 เปอร์เซ็นต์ Light Mullite Castable ทำจากลูกบอล M70 Light Mullite ทรงกลมที่มีรูพรุนขนาดเล็กเป็นมวลรวม และส่วนเมทริกซ์ทำจากผงละเอียดคอรันดัมแบบตาราง ผงอลูมินา และซีเมนต์แคลเซียมอะลูมิเนต เพื่อให้แน่ใจว่ามีความทนทานต่อการสึกกร่อนของตะกรันได้ดีขึ้น เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของชั้นถาวร
2. กระบวนการทดสอบและการทดสอบประสิทธิภาพ
การทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพและการทดสอบการต้านทานการกัดกร่อนสำหรับเหล็กหล่อทั้งสองชนิดหลังจากการหล่อ วิธีการทดสอบทางกายภาพดำเนินการตามมาตรฐานแห่งชาติหรือวิธีมาตรฐานอุตสาหกรรม
ผลลัพธ์และการวิเคราะห์คุณสมบัติของวัสดุ
(1) คุณสมบัติทางกายภาพ
ความหนาแน่นรวมของมัลไลท์น้ำหนักเบาที่หล่อได้คือ 2.17g·cm⁻³ น้ำหนักต่อหน่วยต่ำกว่าของอะลูมิเนียมหล่อสูงที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน 24 เปอร์เซ็นต์ และค่าการนำความร้อนลดลง 16 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของ น้ำหนักเบาและการนำความร้อนต่ำของกระบวย CA6 แบบหล่อมีน้ำหนักเบากว่าแบบหล่ออะลูมิเนียมสูงทั่วไปถึง 5.6 เปอร์เซ็นต์ และมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าแบบหล่ออะลูมิเนียมสูงทั่วไปถึง 26 เปอร์เซ็นต์
การทดสอบความต้านทานการสึกกร่อน
ทัพพีดั้งเดิมที่หล่อได้ B แบบถาวร, CA6 แบบใหม่ที่หล่อได้ C และมัลไลต์เบาที่หล่อได้ 3# ถูกเทลงในถ้วยใส่ตัวอย่างตามลำดับ มีการเพิ่มตะกรันสุดท้ายของคอนเวอร์เตอร์และทำการทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนของถ้วยใส่ตัวอย่างภายใต้สภาวะการเก็บรักษาความร้อน 1,500 องศาเป็นเวลา 3 ชั่วโมง สังเกตการสูญเสียการละลายและการซึมผ่านของวัสดุต่างๆ หลังจากการทดสอบเสร็จสิ้น เบ้าหลอมจะถูกเปิดออก
CA6 ที่หล่อได้มีความต้านทานการสึกกร่อนและการเจาะทะลุได้ดี และมีตะกรันจำนวนมากหลงเหลืออยู่ในรูใส่ถ้วยใส่ตัวอย่าง มัลไลท์ที่หล่อได้แบบเบามีความต้านทานการสึกกร่อนและความต้านทานต่อการเจาะทะลุสูงสุด ขอบเขตระหว่างตะกรันหล่อแบบถาวรชั้นอลูมินาสูงธรรมดาและวัสดุทนไฟไม่ชัดเจน และวัสดุทนไฟเบ้าหลอมและวัสดุทนไฟไม่ชัดเจน ตะกรันละลายเข้าด้วยกันและความต้านทานการเจาะดีกว่าความต้านทานการสึกกร่อนเล็กน้อย ซึ่งบ่งชี้ว่ามีเฟสของเหลวมากกว่าในอลูมินาสูงที่สามารถหล่อได้ที่ 1,500 องศา ดังนั้นวัสดุจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงเพื่อปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ซึ่ง เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับความปลอดภัยของทัพพี รูพรุนขนาดเล็กของมัลไลท์ทรงกลมมีประโยชน์ต่อการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการซึมผ่าน ดังนั้นวัสดุที่เบายังสามารถแสดงฉนวนกันความร้อนและความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีขึ้น
แอปพลิเคชัน
สามประเภทข้างต้นใช้กับทัพพี 300t วัสดุหล่อมัลไลต์เบาและวัสดุหล่อ CA6 สำหรับชั้นถาวรของกระบวยฉนวนกันความร้อนจำเป็นต้องมีทั้งความต้านทานที่ดีต่อการสึกกร่อนของเหล็กหลอมเหลวและฉนวนกันความร้อน และในขณะเดียวกัน ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของกระบวนการบริการเตาเผาก็ดี และ ผลฉนวนกันความร้อนมีเสถียรภาพ
เทคโนโลยีที่ครอบคลุมเกี่ยวกับวิธีการลดการแตกร้าวของวัสดุชั้นถาวรของกระบวยฉนวนกันความร้อนยังคงต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม
จากอุณหภูมิเฉลี่ยของเส้นตะกรันแต่ละเส้นในทัพพีแต่ละอัน เปลือกเหล็กของเส้นตะกรันที่ไม่มีการหุ้มฉนวนจะสูงกว่า 320 องศา ในขณะที่อุณหภูมิเฉลี่ยของเส้นตะกรันที่หุ้มฉนวนความร้อนทั้ง 4 เส้นจะต่ำกว่า 280 องศา โดยทั่วไปอุณหภูมิของเปลือกเหล็กเส้นตะกรันจะลดลง 50-100 องศา อุณหภูมิที่ลดลงของเปลือกเหล็กที่ส่วนหุ้มอยู่ระหว่าง 20 ถึง 50 องศา ซึ่งแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของวัสดุฉนวนความร้อนและวัสดุชั้นถาวร วัสดุฉนวนความร้อนของถุงทดสอบฉนวนกันความร้อนยังคงอยู่ในสภาพดีในช่วงระยะเวลาการให้บริการของเตาเผา และอุณหภูมิเฉลี่ยของเส้นตะกรันและเปลือกเหล็กหุ้มนั้นต่ำกว่าของทัพพีธรรมดา ซึ่งบ่งชี้ว่าชั้นถาวรนั้นเล่นได้ดี บทบาทการป้องกัน เพื่อความปลอดภัย สถานการณ์ปัจจุบันที่การแตกร้าวของวัสดุชั้นถาวรใหม่มีความชัดเจนมากขึ้นหลังจากมีเตาเผา 2 เตายังคงต้องได้รับการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถนำไปใช้กับเตาเผา 4 เตาได้
สรุปแล้ว
กระบวยฉนวนกันความร้อนได้กลายเป็นมาตรการทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับองค์กรเหล็กและเหล็กกล้าเพื่อประหยัดพลังงาน ปกป้องสิ่งแวดล้อม และปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์เหล็ก วัสดุของชั้นถาวรของทัพพีนั้นมีความต้องการสูงกว่า คุณสมบัติทางกายภาพของ CA6 แบบหล่อได้และแบบหล่อมัลไลท์แบบเบาตรงตามข้อกำหนดการใช้งานของชั้นถาวรของทัพพี และในขณะเดียวกันก็มีฉนวนกันความร้อนและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่าแบบหล่ออลูมินาสูงทั่วไป ซึ่งสามารถป้องกันฉนวนความร้อนได้ วัสดุ. บทบาทของกระบวยในการรักษาฉนวนกันความร้อนที่ดีในช่วงระยะเวลาการให้บริการของเตาเผา จำเป็นต้องมีการวิจัยเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่ครอบคลุมเพื่อลดการแตกร้าวของวัสดุชั้นถาวรของกระบวยฉนวนกันความร้อน
