Ladle adalah wadah yang sangat diperlukan dalam proses pembuatan baja.
Dengan terus berkembangnya teknologi peleburan, terutama pengolahan LF dan RH di luar tungku, perannya telah berkembang dari baja cair penampung yang paling sederhana menjadi tungku yang menjalankan fungsi peleburan tertentu. Penahanan jangka panjang dari baja cair di ladle pasti akan menyebabkan hilangnya suhu baja cair, dan konduktivitas termal yang tinggi dari lapisan akan menyebabkan peningkatan pembuangan panas yang hilang dari baja cair, deformasi yang lebih serius dari cangkang ladle , dan peningkatan laju penurunan suhu baja cair, menghasilkan terak yang serius tergantung di dinding sendok. Nodul, baja dingin. Suhu rendah yang berlebihan, bahkan memaksa tundish untuk menghentikan penuangan akhir, tidak hanya mempengaruhi kualitas pelat, tetapi juga menurunkan hasil baja cair dan meningkatkan biaya produksi. Oleh karena itu, sendok isolasi termal semakin menjadi permintaan pabrik baja. Mode struktural refraktori ladle insulasi termal biasanya berupa papan insulasi ringan atau papan nano plus lapisan castable permanen plus refraktori lapisan kerja.
Papan insulasi panas itu sendiri membutuhkan lapisan bahan tahan api untuk melindunginya. Bahan ini harus melindungi bahan insulasi dari terlalu banyak tekanan, dan kedua, harus melindungi bahan insulasi dari melebihi suhu operasi (jika harus di bawah 1000 derajat ), maka castable lapisan permanen ladle adalah bahan yang sangat penting. Bahan tahan api lapisan permanen yang ideal untuk sendok isolasi termal harus memiliki stabilitas termal yang baik, isolasi termal, ketahanan korosi, aplikasi yang aman dan andal, struktur lengkap, dan masa pakai yang lama. Untuk mempertahankan kinerja insulasi termal yang baik dari sendok dan mengurangi penurunan suhu baja cair, evaluasi kinerja castable CA6 baru dan castable mullite ringan dilakukan dalam pekerjaan ini, dan diterapkan pada sendok untuk mencapai hasil yang lebih baik. efek isolasi termal yang komprehensif.
Saat ini, bahan lapisan permanen sendok sebagian besar adalah castable alumina tinggi biasa, dan bahan baku utamanya adalah bauksit. Kelemahan berikut ada dalam penggunaan castable tahan api ini: pertama, konduktivitas termal tinggi, yang menyebabkan hilangnya energi selama penggunaan; kedua, refraktorinya rendah, jika lapisan kerja digunakan secara tidak normal, baja cair langsung bersentuhan dengan lapisan permanen Ketika , kemungkinan baja menusuk dan bocor tinggi, dan faktor keamanannya rendah; ketiga, kerapatan curahnya besar, dan berat sendok kosongnya besar. Oleh karena itu, persyaratan khusus untuk insulasi ladle tidak terpenuhi, dan jenis baru castable lapisan permanen dengan sifat komprehensif yang sangat baik perlu dikembangkan. Pada makalah ini dilakukan preparasi sampel dan pengujian castable CA6 dan light mullite castable yang baru.
1. Bahan baku dan rencana pengujian
Diantaranya, bahan baku CA6 (CaAl12O19, disingkat CA6) adalah fase kalsium aluminat dengan kandungan Al₂O₃ tertinggi dalam sistem CaO-Al₂O₃. Titik leburnya adalah 1875 derajat , koefisien muai panasnya adalah 8.0×10-6 derajat ⁻¹, dan massa jenis partikelnya adalah 2,70g· cm⁻³, porositas yang terlihat adalah 26,8 persen . Kinerja tahan api dari bahan ini mirip dengan korundum tabular, dan konduktivitas termal hanya 1/3 dari korundum. Ini adalah jenis baru bahan isolasi termal berkualitas tinggi yang telah muncul dalam beberapa tahun terakhir. Castable CA6 terbuat dari CA6 sebagai agregat, dan bagian matriks terbuat dari bubuk halus korundum tabular, bubuk alumina dan semen kalsium aluminat sebagai pengikat. Kepadatan massal partikel mullit cahaya bulat adalah 1,59g cm⁻³, dan porositas yang terlihat adalah 38,9 persen . Light mullite castable terbuat dari bola mullite bola M70 mikropori sebagai agregat, dan bagian matriks terbuat dari bubuk halus korundum tabular, bubuk alumina dan semen kalsium aluminat untuk memastikan ketahanan yang lebih baik terhadap erosi terak untuk meningkatkan keamanan lapisan permanen.
2. Proses pengujian dan pengujian kinerja
Uji sifat fisik dan uji ketahanan korosi dilakukan untuk kedua jenis castable setelah pengecoran. Metode uji fisik dilakukan sesuai dengan standar nasional atau metode standar industri.
Hasil dan Analisis Properti Material
(1) Sifat fisik
Kepadatan massal castable mullite ringan adalah 2,17g·cm⁻³, berat unit 24 persen lebih rendah daripada castable aluminium tinggi yang saat ini digunakan, dan konduktivitas termal berkurang sebesar 16 persen , yang dapat mencapai tujuan konduktivitas termal sendok yang ringan dan rendah. Castable CA6 juga 5,6 persen lebih ringan dan konduktivitas termal 26 persen lebih rendah daripada castable aluminium tinggi biasa.
Tes ketahanan erosi
Castable lapisan permanen sendok asli B, castable C CA6 baru, dan castable mullite ringan 3 # masing-masing dituangkan ke dalam cawan lebur. Terak terakhir dari konverter ditambahkan, dan uji ketahanan korosi dari wadah di bawah kondisi pengawetan panas 1500 derajat selama 3 jam dilakukan. Amati kehilangan leleh dan penetrasi bahan yang berbeda. Setelah tes selesai, wadah dipotong terbuka,
Castable CA6 memiliki ketahanan erosi dan penetrasi yang baik, dan sejumlah besar terak tertinggal di lubang wadah; castable mullite ringan memiliki ketahanan erosi tertinggi berikutnya dan ketahanan terhadap penetrasi; batas antara terak castable lapisan permanen alumina tinggi biasa dan refraktori tidak jelas, dan refraktori wadah dan refraktori tidak jelas. Terak dilelehkan bersama-sama, dan ketahanan penetrasi sedikit lebih baik daripada ketahanan erosi, yang menunjukkan bahwa ada lebih banyak fase cair dalam castable alumina tinggi pada 1500 derajat, sehingga material perlu ditingkatkan untuk meningkatkan ketahanan suhu tinggi, yang mana sangat penting untuk keamanan sendok. Mikroporositas mullite cahaya bulat bermanfaat untuk peningkatan ketahanan korosi dan permeabilitas, sehingga material ringan juga dapat menunjukkan isolasi termal dan ketahanan korosi yang lebih baik.
Aplikasi
Tiga jenis castable di atas diterapkan pada sendok 300t. Castable mullite ringan dan castable CA6 untuk lapisan permanen sendok insulasi termal harus memiliki ketahanan yang baik terhadap erosi baja cair dan insulasi termal, dan pada saat yang sama, integritas struktural dari proses layanan tungku baik, dan efek isolasi termal stabil.
Teknologi komprehensif tentang cara mengurangi keretakan bahan lapisan permanen sendok isolasi termal masih perlu dipelajari lebih lanjut.
Dari suhu rata-rata setiap garis slag di setiap ladle, cangkang baja dari garis slag ladle yang tidak diinsulasi berada di atas 320 derajat, sedangkan suhu rata-rata dari 4 garis slag yang diisolasi secara termal di bawah 280 derajat. Secara umum, suhu cangkang baja slag line menurun. 50-100 derajat . Penurunan suhu cangkang baja pada bagian kelongsong adalah antara 20 dan 50 derajat, yang sedikit berbeda tergantung pada konfigurasi bahan isolasi termal dan bahan lapisan permanen. Bahan insulasi termal dari kantong uji insulasi termal tetap dalam kondisi baik selama periode layanan tungku, dan suhu rata-rata garis terak dan cangkang baja kelongsong lebih rendah daripada sendok biasa, yang menunjukkan bahwa lapisan permanen memainkan peran yang baik. peran protektif. Untuk memastikan keamanan, situasi saat ini di mana keretakan material lapisan permanen baru lebih jelas setelah 2 tungku masih perlu dioptimalkan dan diperbaiki untuk memastikan dapat diterapkan pada 4 tungku.
Kesimpulannya
Sendok isolasi termal telah menjadi ukuran teknis penting bagi perusahaan besi dan baja untuk menghemat energi dan melindungi lingkungan serta meningkatkan kualitas produk baja. Bahan lapisan sendok permanen diberikan persyaratan yang lebih tinggi. Sifat fisik dari castable CA6 dan light mullite castable yang dikembangkan memenuhi persyaratan aplikasi lapisan permanen ladle, dan pada saat yang sama memiliki insulasi termal dan ketahanan korosi yang lebih baik daripada castable alumina tinggi konvensional, yang dapat melindungi insulasi termal. bahan. Peran sendok untuk menjaga isolasi termal yang baik selama masa servis tungku. Penelitian mendalam lebih lanjut diperlukan pada teknologi komprehensif untuk mengurangi keretakan bahan lapisan permanen sendok isolasi termal.
