Kao ključna oprema u proizvodnji čelika, kvaliteta konstrukcije obloge pretvarača izravno određuje njezin vijek trajanja i učinkovitost proizvodnje. Ovo rješenje, oslanjajući se na napredna domaća i međunarodna iskustva, konstruira sustavno rješenje iz tri perspektive: odabir materijala, optimizacija procesa i kontrola kvalitete. Usredotočujući se na rješavanje različitih radnih uvjeta na različitim lokacijama, predlaže sveobuhvatan tehnički sustav koji obuhvaća odabir materijala za zoniranje, preciznu konstrukciju i dinamičko održavanje.
01 Kompatibilnost sustava materijala i performansi
(I) Odabir materijala radnog sloja
Magnezitno-ugljična vatrostalna opekas Sustav
Područje linije troske: koriste se MT18A magnezitno-ugljične opeke (MgO veći ili jednak 88%, C veći ili jednak 14%). Njihov indeks otpornosti na eroziju troske je 35% veći od onog kod običnih magnezitnih karbonskih opeka, što ih čini prikladnima za područja sa stopama erozije troske većim od 2 mm/ciklus.
Strana punjenja: koriste se anti{0}}oksidacijske magnezitno-ugljične opeke s 0,5% metalnog aluminijskog praha. Nakon ispitivanja toplinskim udarom od 1600 stupnjeva × 3 sata, stopa zadržavanja preostale čvrstoće doseže 82%. Otvor za slavinu opremljen je integralno lijevanim magnezij-ugljičnim opekama kućišta, s tolerancijom unutarnjeg promjera kontroliranom unutar ±0,5 mm. Materijal za nabijanje-aluminijevog oksida koristi se kako bi se osigurao rad-bez curenja tijekom 2000 toplinskih ciklusa.
Primjena amorfnog materijala
Prstenasto područje poklopca peći koristi samotekući Al₂O₃-MgO-materijal koji se može lijevati, s konstrukcijskom fluidnošću većom ili jednakom 220 mm i nasipnom gustoćom od 2,95 g/cm³ nakon sušenja na 110 stupnjeva tijekom 24 sata.
Propusne opeke okružene su korundnim brzo{0}}sušivim materijalom protiv-procjeđivanja, s dubinom prodiranja manjom od ili jednakom 1 mm/24 sata, učinkovito blokirajući put prodiranja rastaljenog čelika.
(II) Optimizacija materijala trajnog sloja
Pečene magnezitne opeke koriste taljeni magnezijski agregat (MgO veći ili jednak 97%), s prividnom poroznošću manjom ili jednakom 16% i linearnom stopom promjene od samo -0,12% nakon pečenja na 1550 stupnjeva tijekom 3 sata.
Između trajnog sloja i radnog sloja ugrađena je Helu keramička vlaknasta dilatacijska spojnica debljine 5 mm-, s koeficijentom kompenzacije od 0,8%/1000 stupnjeva kako bi se spriječila koncentracija toplinskog naprezanja.
02 Standardizirani proces gradnje
(I) Priprema izgradnje
Kontrola okoliša
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5 stupnjeva, a relativna vlažnost je<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
Kalibracija opreme
Laserski daljinomjer koristi se za lociranje središta peći, s točnošću manjom od ili jednakom ±1 mm. Amplituda vibracije vibrirajuće šipke kontrolira se na 0,5±0,05 mm, s frekvencijom od 12 000 puta/min, kako bi se osigurala gustoća materijala za nabijanje veća ili jednaka 2,8 g/cm³.
(II) Sekcijska tehnologija zidanja
Konstrukcija dna peći
Trajni sloj polaže se metodom "poprečnog-reza", s gornjim i donjim slojevima magnezitnih opeka raspoređenih pod kutom od 90 stupnjeva, a debljina mortnog spoja manja je ili jednaka 1 mm.
Sustav laserskog poravnanja koristi se tijekom ugradnje zrak{0}}propusnih opeka, čime se postiže točnost pozicioniranja od ±0,2 mm. Oko ispušne cijevi koristi se brtveni materijal od silicij karbida. Konstrukcija šahta peći
Radni sloj koristi "metodu spiralnog uzdizanja", sa svakim prstenom od cigli vrata pomaknutim za 3 komada ili više. Dilatacijski spojevi raspoređeni su u "tri vodoravna, četiri okomita" uzorka, s kontroliranim razmakom od 1,2-1,5 m.
Tehnologija prednapetog sidrenja koristi se na osovini, s utorima u obliku lastinog repa urezanim u površinu vatrostalne opeke i umetnutim sidrima od nehrđajućeg čelika 310S promjera 8 mm.
Konstrukcija poklopca peći
Podesiva zakrivljena oplata koristi se kako bi se osiguralo da je pogreška okruglosti suženog dijela manja ili jednaka 3 mm/m.
Prešane opeke na otvoru peći su suhi vibrirajući materijal od magnezija, nabijen u tri sloja, s koeficijentom zbijanja većim ili jednakim 0,95 za svaki sloj.
(III) Kontrola ključnog čvora
Tretman prijelazne zone
Prilagođene posebno{0}}oblikovane opeke koriste se za lučni prijelaz između bazena taline i dna peći, s odstupanjem polumjera zakrivljenosti manjim od ili jednakim ±2 mm.
Fosfatno vezivo debljine 2 mm nanosi se između trajnog sloja i radnog sloja kako bi se formirao prijelazni vezni sloj. Optimizacija krivulje peći
Koristi se tro{0}}metoda grijanja:
Nisko{0}}temperaturni odjeljak (sobna temperatura - 300 stupanj ): brzina zagrijavanja manja ili jednaka 15 stupnjeva /h, držite konstantnu 8 sati kako biste uklonili slobodnu vodu;
Srednje{0}}temperaturni dio (300-800 stupnjeva): brzina zagrijavanja manja ili jednaka 25 stupnjeva /h, držite konstantno 12 sati da se razgradi kristalna voda;
Visoko{0}}temperaturni odjeljak (800-1200 stupnjeva): brzina zagrijavanja manja ili jednaka 35 stupnjeva /h, održavajte konstantnom 24 sata kako biste postigli sinteriranje i zgušnjavanje.
03 Sustav kontrole kvalitete
(I) Praćenje procesa
Infracrvena toplinska inspekcija
Mjerenja površinske temperature provode se nakon završetka svakog sloja ziđa. Područja s temperaturnom razlikom većom od 15 stupnjeva zahtijevaju djelomičnu preradu.
Temperatura komore peći prati se u stvarnom vremenu tijekom procesa pečenja, a sustav za hlađenje u hitnim slučajevima aktivira se kada lokalna vruća točka prijeđe 250 stupnjeva.
Ultrazvučno ispitivanje
Provjere na licu mjesta provode se na ključnim područjima (ventilacijske vatrostalne opeke i slavine). Defekti s ekvivalentnim promjerom većim od φ3 mm smatraju se nekvalificiranim. (II) Kriteriji prihvaćanja
Dimenzionalna točnost
Odstupanje okomitosti tijela peći Manje od ili jednako 5 mm/m, ukupno odstupanje visine Manje ili jednako 15 mm.
Odstupanje širine dilatacije Manje od ili jednako ±1 mm, odstupanje ravnosti Manje od ili jednako 2 mm/m.
Fizičke i kemijske specifikacije
Prividna poroznost radnog sloja Manja ili jednaka 18%, tlačna čvrstoća Veća ili jednaka 80MPa (1400 stupnjeva x 3h).
Vatrostalnost trajnog sloja pod opterećenjem Veća ili jednaka 1650 stupnjeva (0,2 MPa).
04 Primjene inovativne tehnologije
3D ispisani montažni dijelovi
Za složene strukture (kao što je baza prozračnih opeka) koriste se Al₂O₃-ZrO₂-C tiskani dijelovi, čime se postiže točnost dimenzija od ±0,1 mm i poboljšava učinkovitost ugradnje za 40%.
Inteligentni sustav kontrole temperature
Ugrađeni senzori od optičkih vlakana prate temperaturne gradijente u stvarnom vremenu i automatski prilagođavaju snagu grijanja kada je ΔT > 50 stupnjeva /h. Tehnologija nano-modifikacije
Dodavanje 0,3% nano-SiO₂ u lijevani materijal povećava parametar toplinskog šoka (TSP) od 250 do 400 puta (vodeno-hlađeno na 1100 stupnjeva).
05 Otopina za sušenje pretvarača
Nakon stavljanja drva za ogrjev i koksa u pretvarač, zagrijavajte ga 5-8 sati. Kada temperatura dosegne 1200-1300 stupnjeva, može se dodati rastaljeno željezo za probno spaljivanje. Prva toplina čelika mora biti u potpunosti ispunjena rastaljenim željezom; nikakav otpad nije dopušten.
06 Optimizacija peći
Na temelju CFD simulacije, raspodjela debljine obloge je prilagođena, povećavajući debljinu linije troske za 15% i smanjujući površinu osovine za 10% u usporedbi s konvencionalnim dizajnom.
Kroz zajedničku inovaciju u materijalima, procesima i održavanju, životni vijek obloge pretvarača produljen je na više od 8000 zagrijavanja, potrošnja vatrostalnog materijala smanjena je na 0,8 kg/toni čelika, a ukupni troškovi održavanja smanjeni su za 35%. U stvarnim primjenama potrebno je napraviti dinamičke prilagodbe na temelju specifičnih parametara peći. Preporuča se provođenje pregleda laserskim skeniranjem svakih 50 peći i uspostavljanje tro-dimenzionalnog digitalnog dvojnog modela za usmjeravanje preciznog održavanja.
