Opći zahtjevi za vatrostalne materijale za elektrolučne peći su:
(1) Vatrostalnost treba biti visoka. Temperatura luka prelazi 4000°C, a temperatura proizvodnje čelika je 1500~1750°C, ponekad i do 2000°C, tako da se od vatrostalnih materijala zahtijeva visoka vatrostalnost.
(2) Temperatura omekšavanja pod opterećenjem treba biti visoka. Električna peć radi pod uvjetima visokog temperaturnog opterećenja, a tijelo peći mora izdržati eroziju rastopljenog čelika, tako da se od vatrostalnog materijala zahtijeva visoka temperatura omekšavanja pod opterećenjem.
(3) Tlačna čvrstoća treba biti visoka. Obloga električne peći je pod utjecajem udara uloška tokom punjenja, statičkog pritiska rastopljenog čelika tokom topljenja, erozije toka čelika tokom izlijevanja i mehaničkih vibracija tokom rada. Stoga se od vatrostalnog materijala zahtijeva visoka tlačna čvrstoća.
(4) Toplinska provodljivost treba biti mala. Da bi se smanjio gubitak topline električne peći i smanjila potrošnja energije, vatrostalni materijal mora imati slabu toplinsku provodljivost, odnosno koeficijent toplinske provodljivosti treba biti mali.
(5) Termička stabilnost treba biti dobra. U roku od nekoliko minuta od punjenja do punjenja u električnim pećima za proizvodnju čelika, temperatura naglo pada sa oko 1600°C na ispod 900°C, tako da se od vatrostalnih materijala zahtijeva dobra termička stabilnost.
(6) Jaka otpornost na koroziju. Tokom procesa proizvodnje čelika, troska, plin iz peći i rastopljeni čelik imaju jake hemijske erozivne efekte na vatrostalne materijale, tako da se od vatrostalnih materijala zahtijeva dobra otpornost na koroziju.
Izbor vatrostalnih materijala za bočne zidove
MgO-C opeke se obično koriste za izgradnju bočnih zidova električnih peći bez zidova za hlađenje vodom. Vruće tačke i linije troske imaju najteže uslove rada. Ne samo da su ozbiljno korodirane i erodirane rastopljenim čelikom i troskom, već su i pod jakim mehaničkim uticajem kada se doda otpad, već su i izložene toplotnom zračenju iz luka. Stoga su ovi dijelovi izgrađeni od MgO-C opeka sa odličnim performansama.
Za bočne zidove električnih peći sa vodom hlađenim zidovima, zbog upotrebe tehnologije vodenog hlađenja, toplotno opterećenje se povećava, a uslovi upotrebe su stroži. Stoga treba odabrati MgO-C opeke sa dobrom otpornošću na trosku, stabilnošću na termičke udare i visokom toplotnom provodljivošću. Njihov sadržaj ugljika je 10%~20%.
Vatrostalni materijali za bočne zidove električnih peći ultra visoke snage
Bočni zidovi ultra-snažnih električnih peći (UHP peći) uglavnom su izgrađeni od MgO-C opeka, a vruće tačke i područja linije troske su izgrađeni od MgO-C opeka sa odličnim performansama (kao što su MgO-C opeke sa punom ugljičnom matricom). Značajno poboljšavaju njihov vijek trajanja.
Iako je opterećenje zidova peći smanjeno zbog poboljšanja metoda rada električnih peći, i dalje je teško produžiti vijek trajanja vatrostalnih materijala prilikom rada u UHP uslovima topljenja. Stoga je razvijena i primijenjena tehnologija hlađenja vodom. Za električne peći koje koriste EBT ispuštanje, površina hlađenja vodom dostiže 70%, čime se znatno smanjuje upotreba vatrostalnih materijala. Moderna tehnologija hlađenja vodom zahtijeva MgO-C opeke sa dobrom toplotnom provodljivošću. Asfalt, magnezijumske opeke vezane smolom i MgO-C opeke (sadržaj ugljika 5%-25%) koriste se za izgradnju bočnih zidova električne peći. Pod uslovima jake oksidacije dodaju se antioksidansi.
Za žarišta koja su najteže oštećena redoks reakcijama, za gradnju se koriste MgO-C opeke s velikim kristalnim taljenim magnezitom kao sirovinom, sadržajem ugljika većim od 20% i potpunom ugljičnom matricom.
Najnoviji razvoj MgO-C opeka za UHP električne peći je korištenje pečenja na visokim temperaturama, a zatim impregnacije asfaltom za proizvodnju takozvanih pečenih MgO-C opeka impregniranih asfaltom. Kao što se može vidjeti iz Tabele 2, u poređenju sa neimpregniranim opekama, preostali sadržaj ugljika u pečenim MgO-C opekama nakon impregnacije asfaltom i rekarbonizacije se povećava za oko 1%, poroznost se smanjuje za 1%, a čvrstoća na savijanje na visokim temperaturama i otpornost na pritisak su značajno poboljšane, tako da imaju visoku trajnost.
Vatrostalni materijali od magnezija za bočne zidove električnih peći
Obloge električnih peći dijele se na alkalne i kisele. Prve koriste alkalne vatrostalne materijale (kao što su magnezijum i MgO-CaO vatrostalni materijali) kao oblogu peći, dok druge koriste silikatne cigle, kvarcni pijesak, bijeli mulj itd. za izgradnju obloge peći.
Napomena: Za materijale za oblaganje peći, alkalne električne peći koriste alkalne vatrostalne materijale, a kisele električne peći koriste kisele vatrostalne materijale.
Vrijeme objave: 12. oktobar 2023.
