Ako základné vybavenie pri výrobe ocele kvalita konštrukcie obloženia konvertora priamo určuje jeho životnosť a efektivitu výroby. Toto riešenie vychádzajúce z pokročilých domácich a medzinárodných skúseností vytvára systematické riešenie z troch hľadísk: výber materiálu, optimalizácia procesov a kontrola kvality. Zameriava sa na riešenie rôznych pracovných podmienok na rôznych miestach a navrhuje komplexný technický systém zahŕňajúci výber materiálu na zónovanie, presnú konštrukciu a dynamickú údržbu.
01 Materiálový systém a kompatibilita výkonu
(I) Výber materiálu pracovnej vrstvy
Žiaruvzdorná tehla Magnesia Carbons Systém
Oblasť troskovej línie: Používajú sa magnéziové uhlíkové tehly MT18A (MgO väčší alebo rovný 88 %, C väčší alebo rovný 14 %). Ich index odolnosti voči erózii trosky je o 35 % vyšší ako u bežných magnéziových uhlíkových tehál, vďaka čomu sú vhodné pre oblasti s rýchlosťou erózie trosky presahujúcou 2 mm/cyklus.
Nabíjacia strana: Používajú sa antioxidačné magnéziové uhlíkové tehly s 0,5 % kovového hliníkového prášku. Po teste tepelným šokom 1600 stupňov × 3 hodiny miera zachovania zvyškovej pevnosti dosiahne 82 %. Odpichový otvor je vybavený integrálne odlievanými horčíkovými-uhlíkovými tehlami s toleranciou vnútorného priemeru regulovanou v rozmedzí ±0,5 mm. Pevný materiál s vysokým-oxidom hlinitým sa používa na zabezpečenie prevádzky bez úniku{11}}po dobu 2 000 tepelných cyklov.
Aplikácia amorfného materiálu
Prstencová oblasť uzáveru pece využíva Al₂O₃-MgO-samotečúci odlievateľný materiál s konštrukčnou tekutosťou väčšou alebo rovnou 220 mm a objemovou hustotou 2,95 g/cm³ po sušení pri 110 stupňoch počas 24 hodín.
Priepustné tehly sú obklopené korundovým rýchlo{0}}zasychajúcim-materiálom proti presakovaniu s hĺbkou prieniku 1 mm/24 hodín alebo rovnajúcou sa 1 mm/24 hodín, čím účinne blokuje cestu prestupu roztavenej ocele.
(II) Optimalizácia materiálu permanentnej vrstvy
Pálené magnéziové tehly využívajú tavené magnéziové kamenivo (MgO väčší alebo rovný 97 %), so zdanlivou pórovitosťou 16 % alebo rovnou 16 % a lineárnou rýchlosťou zmeny len -0,12 % po vypaľovaní pri 1550 stupňoch počas 3 hodín.
Medzi trvalou vrstvou a pracovnou vrstvou je nainštalovaný 5 mm- hrubý papierový dilatačný spoj Helu z keramických vlákien s kompenzačným koeficientom 0,8 %/1000 stupňov, aby sa zabránilo koncentrácii tepelného napätia.
02 Štandardizovaný stavebný proces
(I) Príprava stavby
Kontrola životného prostredia
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5 stupňov a relatívna vlhkosť vzduchu je<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
Kalibrácia zariadenia
Na lokalizáciu stredu pece sa používa laserový diaľkomer s presnosťou menšou alebo rovnou ±1 mm. Amplitúda vibrácií vibračnej tyče je riadená na 0,5 ± 0,05 mm s frekvenciou 12 000-krát/min, aby sa zabezpečila hustota materiálu ubíjania väčšia alebo rovná 2,8 g/cm³.
(II) Technológia sekčného murovania
Konštrukcia dna pece
Trvalá vrstva sa položí pomocou metódy „cross{0}}rezu“, pričom horná a spodná vrstva magnéziových tehál sú posunuté o 90 stupňov a hrúbka maltovej škáry je menšia alebo rovná 1 mm.
Pri inštalácii vzduchopriepustných tehál sa používa laserový vyrovnávací systém, ktorý dosahuje presnosť polohovania ±0,2 mm. Okolo výfukovej rúry je použitý tesniaci materiál z karbidu kremíka. Konštrukcia šachty pece
Pracovná vrstva využíva "špirálovú vzostupnú metódu", pričom každý krúžok dverových tehál je posunutý o 3 kusy alebo väčšie. Dilatačné škáry sú usporiadané do vzoru "tri horizontálne, štyri vertikálne" s rozstupom riadeným na 1,2-1,5 m.
Na čape je použitá technológia predpätého kotvenia s vyrezanými rybinovými drážkami do povrchu žiaruvzdorných tehál a vloženými kotvami z nehrdzavejúcej ocele 310S s priemerom 8 mm.
Konštrukcia uzáveru pece
Nastaviteľné zakrivené debnenie sa používa na zabezpečenie toho, aby chyba kruhovitosti skosenej časti bola menšia alebo rovná 3 mm/m.
Tehly na lisovanie ústia pece sú magnéziový suchý vibračný materiál, ubíjaný v troch vrstvách, s koeficientom zhutnenia väčším alebo rovným 0,95 pre každú vrstvu.
(III) Kľúčové ovládanie uzla
Liečba prechodných zón
Prispôsobené tehly špeciálneho{0}}tvaru sa používajú na oblúkový prechod medzi taveninou a dnom pece s odchýlkou polomeru zakrivenia menšou alebo rovnou ±2 mm.
Medzi permanentnú vrstvu a pracovnú vrstvu sa nanesie 2 mm hrubé fosfátové spojivo, čím sa vytvorí prechodová spojovacia vrstva. Optimalizácia krivky pece
Používa sa trojstupňová metóda ohrevu:
Sekcia nízkej{0}}teploty (izbová teplota - 300 stupeň ): rýchlosť ohrevu Menšia alebo rovná 15 stupňom/h, podržte konštantnú 8 hodín, aby sa odstránila voľná voda;
Stredná-teplotná sekcia (300-800 stupňov): rýchlosť ohrevu 25 stupňov/h alebo menej, udržiavajte konštantnú 12 hodín, aby sa rozložila kryštalická voda;
Vysokoteplotná sekcia (800 – 1200 stupňov): rýchlosť ohrevu 35 stupňov/h alebo menej, udržiavajte konštantnú 24 hodín, aby sa dosiahlo spekanie a zahustenie.
03 Systém kontroly kvality
(I) Monitorovanie procesov
Infračervená termovízna inšpekcia
Skenovanie povrchovej teploty sa vykonáva po dokončení každej vrstvy muriva. Oblasti s teplotným rozdielom väčším ako 15 stupňov vyžadujú čiastočné prepracovanie.
Teplota plášťa pece je monitorovaná v reálnom čase počas procesu pečenia a núdzový chladiaci systém sa aktivuje, keď lokálne horúce miesto presiahne 250 stupňov.
Ultrazvukové testovanie
Namátkové kontroly sa vykonávajú v kľúčových oblastiach (vetracie žiaruvzdorné tehly a odpichové otvory). Chyby s ekvivalentným priemerom väčším ako φ3 mm sa považujú za nekvalifikované. (II) Kritériá prijatia
Rozmerová presnosť
Odchýlka zvislosti telesa pece Menšia alebo rovná 5 mm/m, celková odchýlka výšky Menšia alebo rovná 15 mm.
Odchýlka šírky dilatačnej škáry Menšia alebo rovná ±1 mm, odchýlka priamosti Menšia alebo rovná 2 mm/m.
Fyzikálne a chemické špecifikácie
Zdanlivá pórovitosť pracovnej vrstvy Menšia alebo rovná 18 %, pevnosť v tlaku väčšia alebo rovná 80 MPa (1400 stupňov x 3h).
Žiaruvzdornosť trvalej vrstvy pri zaťažení Väčšia alebo rovná 1650 stupňom (0,2 MPa).
04 Aplikácie inovatívnych technológií
3D tlačené prefabrikované diely
Pre zložité konštrukcie (ako je základňa z priedušných tehál) sa používajú tlačené diely Al₂O₃-ZrO₂-C, čím sa dosahuje rozmerová presnosť ±0,1 mm a zvyšuje sa účinnosť inštalácie o 40 %.
Inteligentný systém riadenia teploty
Zabudované senzory z optických vlákien monitorujú teplotné gradienty v reálnom čase a automaticky upravujú vykurovací výkon, keď ΔT > 50 stupňov/h. Nano-technológia modifikácie
Pridaním 0,3 % nano-SiO₂ do odlievacieho materiálu sa zvýši parameter tepelného šoku (TSP) z 250 na 400-násobok (vodou-chladený na 1100 stupňov ).
05 Konvertorový sušiaci roztok
Po vložení palivového dreva a koksu do konvertora ho zohrievajte 5-8 hodín. Keď teplota dosiahne 1200-1300 stupňov, môže sa pridať roztavené železo na skúšobné spálenie. Prvá tavba ocele musí byť úplne naplnená roztaveným železom; žiadny šrot nie je povolený.
06 Optimalizácia pece
Na základe simulácie CFD bola upravená distribúcia hrúbky obloženia, čím sa zvýšila hrúbka čiary trosky o 15 % a plocha čapu sa zmenšila o 10 % v porovnaní s konvenčným dizajnom.
Vďaka spoločnej inovácii materiálov, procesov a údržby sa životnosť obloženia konvertora predĺžila na viac ako 8 000 ohrevov, spotreba žiaruvzdorného materiálu sa znížila na 0,8 kg/tonu ocele a celkové náklady na údržbu sa znížili o 35 %. V skutočných aplikáciách je potrebné vykonať dynamické úpravy na základe špecifických parametrov pece. Odporúča sa vykonávať kontroly laserovým skenovaním každých 50 pecí a vytvoriť trojrozmerný digitálny model dvojčiat, ktorý bude viesť presnú údržbu.
