De generelle krav til ildfaste materialer til elektriske lysbueovne er:
(1) Refraktoriteten skal være høj. Lysbuetemperaturen overstiger 4000°C, og stålproduktionstemperaturen er 1500~1750°C, nogle gange så høj som 2000°C, så ildfaste materialer skal have høj refraktoritet.
(2) Blødgøringstemperaturen under belastning skal være høj. Elektrisk ovn arbejder under høje temperaturbelastningsforhold, og ovnhuset skal modstå erosionen af smeltet stål, så det ildfaste materiale skal have en høj blødgøringstemperatur under belastning.
(3) Trykstyrken skal være høj. Elektrisk ovnforing påvirkes af ladningens påvirkning under ladning, det statiske tryk af smeltet stål under smeltning, erosion af stålstrømning under gevindskæring og mekanisk vibration under drift. Derfor skal det ildfaste materiale have en høj trykstyrke.
(4) Varmeledningsevnen skal være lille. For at reducere varmetabet i den elektriske ovn og reducere strømforbruget skal det ildfaste materiale have dårlig varmeledningsevne, dvs. varmeledningskoefficienten skal være lille.
(5) Termisk stabilitet skal være god. Inden for få minutter fra aftapning til påfyldning i elektrisk stålfremstilling falder temperaturen kraftigt fra omkring 1600 °C til under 900 °C, så ildfaste materialer skal have god termisk stabilitet.
(6) Stærk korrosionsbestandighed. Under stålfremstillingsprocessen har slagge, ovngas og smeltet stål alle stærke kemiske erosionseffekter på ildfaste materialer, så ildfaste materialer skal have god korrosionsbestandighed.
Valg af ildfaste materialer til sidevægge
MgO-C-sten bruges normalt til at bygge sidevægge i elektriske ovne uden vandkølende vægge. De varme punkter og slaggelinjerne har de mest alvorlige driftsforhold. De er ikke kun stærkt korroderede og eroderede af smeltet stål og slagge, samt stærkt mekanisk påvirkede, når skrot tilsættes, men er også udsat for termisk stråling fra lysbuen. Derfor er disse dele konstrueret med MgO-C-sten med fremragende ydeevne.
For sidevæggene i elektriske ovne med vandkølede vægge øges varmebelastningen og brugsbetingelserne er strengere på grund af brugen af vandkøleteknologi. Derfor bør der vælges MgO-C-sten med god slaggemodstand, termisk stødstabilitet og høj varmeledningsevne. Deres kulstofindhold er 10%~20%.
Ildfaste materialer til sidevægge i elektriske ovne med ultrahøj effekt
Sidevæggene i ultrahøjtydende elektriske ovne (UHP-ovne) er for det meste bygget med MgO-C-sten, og hotspots og slaggeområder er bygget med MgO-C-sten med fremragende ydeevne (såsom MgO-C-sten med fuld kulstofmatrix). Dette forbedrer deres levetid betydeligt.
Selvom belastningen på ovnens vægge er blevet reduceret på grund af forbedringer i driftsmetoderne for elektriske ovne, er det stadig vanskeligt for ildfaste materialer at forlænge levetiden for varme punkter, når de arbejder under UHP-ovnssmelteforhold. Derfor er vandkølingsteknologi blevet udviklet og anvendt. For elektriske ovne, der bruger EBT-anboring, når vandkøleområdet 70%, hvilket reducerer brugen af ildfaste materialer betydeligt. Moderne vandkølingsteknologi kræver MgO-C-mursten med god varmeledningsevne. Asfalt, harpiksbundne magnesia-mursten og MgO-C-mursten (kulstofindhold 5%-25%) bruges til at bygge sidevæggene i den elektriske ovn. Under strenge oxidationsforhold tilsættes antioxidanter.
Til de hotspot-områder, der er hårdest beskadiget af redoxreaktioner, anvendes MgO-C-mursten med stor krystallinsk smeltet magnesit som råmateriale, et kulstofindhold på over 20% og en fuld kulstofmatrix til byggeri.
Den seneste udvikling af MgO-C-sten til UHP-elektriske ovne er at bruge højtemperaturbrænding og derefter imprægnering med asfalt for at producere såkaldte brændte asfaltimprægnerede MgO-C-sten. Som det fremgår af tabel 2, stiger det resterende kulstofindhold i brændte MgO-C-sten efter asfaltimprægnering og rekarbonisering med ca. 1% sammenlignet med uimprægnerede sten, porøsiteten falder med 1%, og bøjningsstyrken og trykmodstanden ved høje temperaturer er forbedret. Styrken er blevet betydeligt forbedret, så den har høj holdbarhed.
Magnesiumildfaste materialer til sidevægge af elektriske ovne
Elektriske ovnsforinger er opdelt i alkaliske og sure. Førstnævnte bruger alkaliske ildfaste materialer (såsom magnesia og MgO-CaO ildfaste materialer) som ovnforing, mens sidstnævnte bruger silicasten, kvartssand, hvidt mudder osv. til at bygge ovnforingen.
Bemærk: Til ovnforingsmaterialer bruger alkaliske elektriske ovne alkaliske ildfaste materialer, og sure elektriske ovne bruger sure ildfaste materialer.
Opslagstidspunkt: 12. oktober 2023
