A panela é um recipiente indispensável no processo siderúrgico.
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de fundição, especialmente o tratamento de LF e RH fora do forno, seu papel evoluiu do mais simples aço fundido para um forno que realiza certas funções de fundição. A permanência prolongada do aço fundido na panela inevitavelmente causará a perda da temperatura do aço fundido, e a alta condutividade térmica do revestimento levará ao aumento da perda de dissipação de calor do aço fundido, deformação mais séria do invólucro da panela , e aumento da taxa de queda de temperatura do aço fundido, resultando em escória grave pendurada na parede da panela. Nódulos, aço frio. A baixa temperatura excessiva, obrigando mesmo o distribuidor a interromper o vazamento final, não só afeta a qualidade da placa, como também diminui o rendimento do aço fundido e aumenta o custo de produção. Por isso, a panela de isolamento térmico tem se tornado cada vez mais a demanda das siderúrgicas. O modo estrutural do refratário de concha de isolamento térmico é geralmente placa de isolamento leve ou nanoplaca mais camada permanente fundível mais refratário de camada de trabalho.
A própria placa com maior isolamento térmico precisa de uma camada de material refratário para protegê-la. Este material deve proteger o material de isolamento de muita pressão e, em segundo lugar, deve proteger o material de isolamento de exceder a temperatura operacional (se deve estar abaixo de 1000 graus), então os concretos de camada permanente de concha são materiais tão importantes. O material refratário de camada permanente ideal para panela de isolamento térmico deve ter boa estabilidade térmica, isolamento térmico, resistência à corrosão, aplicação segura e confiável, estrutura completa e longa vida útil. A fim de manter o bom desempenho de isolamento térmico da panela e reduzir a queda de temperatura do aço fundido, neste trabalho foi realizada a avaliação de desempenho dos novos concretos CA6 e de mulita leve, aplicados à panela para obter um melhor efeito de isolamento térmico abrangente.
Atualmente, o material da camada permanente da panela é principalmente fundido de alta alumina comum, e a principal matéria-prima é a bauxita. Existem as seguintes deficiências no uso deste concreto refratário: primeiro, a condutividade térmica é alta, o que causa perda de energia durante o uso; em segundo lugar, a refratariedade é baixa, se a camada de trabalho for usada de forma anormal, o aço fundido contata diretamente a camada permanente Quando , a probabilidade de perfurar e vazar aço é alta e o fator de segurança é baixo; terceiro, a densidade aparente é grande e o peso da concha vazia é grande. Portanto, os requisitos especiais para isolamento de panelas não são satisfeitos, e um novo tipo de concreto de camada permanente com excelentes propriedades abrangentes precisa ser desenvolvido. Neste trabalho, a preparação de amostras e testes dos novos concretos CA6 e de mulita leve foram realizados.
1. Matérias-primas e plano de teste
Dentre eles, a matéria-prima CA6 (CaAl12O19, abreviado como CA6) é a fase de aluminato de cálcio com maior teor de Al₂O₃ no sistema CaO-Al₂O₃. Seu ponto de fusão é de 1875 graus, o coeficiente de expansão térmica é de 8,0×10-6 grau ⁻¹, e a densidade aparente das partículas é de 2,70g· cm⁻³, a porosidade aparente é de 26,8 por cento . O desempenho refratário deste material é semelhante ao do corindo tabular e a condutividade térmica é apenas 1/3 da do corindo. É um novo tipo de material de isolamento térmico de alta qualidade que surgiu nos últimos anos. O calcinável CA6 é feito de CA6 como agregado, e a parte da matriz é feita de pó fino de corindo tabular, pó de alumina e cimento de aluminato de cálcio como aglutinante. A densidade aparente das partículas esféricas de mulita leve é de 1,59 g cm⁻³ e a porosidade aparente é de 38,9 por cento. O fundido de mulita leve é feito de bolas de mulita leve esféricas microporosas M70 como agregado, e a parte da matriz é feita de pó fino de corindo tabular, pó de alumina e cimento de aluminato de cálcio para garantir melhor resistência à erosão da escória para melhorar a segurança da camada permanente.
2. Processo de teste e teste de desempenho
O teste de propriedades físicas e o teste de resistência à corrosão foram realizados para os dois tipos de concreto após a fundição. Os métodos de teste físico são realizados de acordo com o padrão nacional ou método padrão da indústria.
Resultados e Análise das Propriedades do Material
(1) Propriedades físicas
A densidade aparente do concreto mulita leve é de 2,17g·cm⁻³, o peso unitário é 24% menor que o do concreto de alto alumínio usado atualmente e a condutividade térmica é reduzida em 16%, o que pode atingir o objetivo de leve e baixa condutividade térmica da panela. Os concretos CA6 também são 5,6% mais leves e 26% mais baixos em condutividade térmica do que os concretos comuns de alto teor de alumínio.
Teste de resistência à erosão
O fundido original de camada permanente em concha B, o novo calcinável CA6 C e o fundido leve de mulita 3# foram vazados em cadinhos, respectivamente. A escória final do conversor foi adicionada e o teste de resistência à corrosão do cadinho sob a condição de preservação de calor de 1500 graus por 3h foi realizado. Observe a perda de fusão e penetração de diferentes materiais. Após a conclusão do teste, o cadinho é aberto,
O concreto CA6 tem boa resistência à erosão e penetração, e uma grande quantidade de escória permanece no furo do cadinho; o concreto leve de mulita tem a segunda maior resistência à erosão e resistência à penetração; o limite entre a escória fundível de camada permanente comum de alta alumina e o refratário não é claro, e o refratário do cadinho e o refratário não são claros. A escória é fundida e a resistência à penetração é ligeiramente melhor do que a resistência à erosão, indicando que há mais fases líquidas no fundido de alta alumina a 1500 graus, portanto, o material precisa ser melhorado para melhorar sua resistência a altas temperaturas, o que é muito importante para a segurança da panela. A microporosidade da mulita leve esférica é benéfica para a melhoria da resistência à corrosão e permeabilidade, de modo que o material leve também pode apresentar melhor isolamento térmico e resistência à corrosão.
Aplicativo
Os três tipos de concretos acima são aplicados na panela de 300 t. Os concretos leves de mulita e os concretos CA6 para a camada permanente da panela de isolamento térmico devem ter boa resistência à erosão do aço fundido e isolamento térmico e, ao mesmo tempo, a integridade estrutural do processo de serviço do forno é boa e o efeito de isolamento térmico é estável.
A tecnologia abrangente de como reduzir a rachadura do material da camada permanente da panela de isolamento térmico ainda precisa ser mais estudada.
A partir da temperatura média de cada linha de escória em cada panela, a casca de aço da linha de escória de panela não isolada está acima de 320 graus, enquanto a temperatura média das 4 linhas de escória isoladas termicamente está abaixo de 280 graus. Geralmente, a temperatura da casca de aço da linha de escória diminui. 50-100 grau . A queda de temperatura do invólucro de aço na parte do revestimento está entre 20 e 50 graus, o que é ligeiramente diferente dependendo da configuração do material de isolamento térmico e do material da camada permanente. O material de isolamento térmico do saco de teste de isolamento térmico permaneceu em boas condições durante o período de serviço do forno, e a temperatura média da linha de escória e da casca de aço do revestimento foi menor que a da panela comum, indicando que a camada permanente desempenhou um bom papel papel protetor. Para garantir a segurança, a situação atual em que as rachaduras do novo material da camada permanente são mais óbvias após 2 fornos ainda precisa ser otimizada e melhorada para garantir que possa ser aplicada em 4 fornos.
para concluir
A concha de isolamento térmico tornou-se uma medida técnica importante para empresas de ferro e aço para economizar energia e proteger o meio ambiente e melhorar a qualidade dos produtos siderúrgicos. O material da camada permanente da panela recebe requisitos mais elevados. As propriedades físicas do concreto CA6 desenvolvido e do concreto mulita leve atendem aos requisitos de aplicação da camada permanente da panela e, ao mesmo tempo, apresentam melhor isolamento térmico e resistência à corrosão do que o concreto convencional de alta alumina, que pode proteger o isolamento térmico material. O papel da panela é manter um bom isolamento térmico durante o período de serviço do forno. Mais pesquisas aprofundadas são necessárias sobre a tecnologia abrangente para reduzir a rachadura do material da camada permanente da panela de isolamento térmico.
