Kakovost konstrukcije obloge pretvornika kot jedrne opreme pri izdelavi jekla neposredno določa njeno življenjsko dobo in učinkovitost proizvodnje. Ta rešitev, ki temelji na naprednih domačih in mednarodnih izkušnjah, gradi sistematično rešitev s treh vidikov: izbire materiala, optimizacije procesov in nadzora kakovosti. Osredotoča se na obravnavanje različnih delovnih pogojev na različnih lokacijah in predlaga obsežen tehnični sistem, ki vključuje izbiro materiala za coniranje, natančno konstrukcijo in dinamično vzdrževanje.
01 Materialni sistem in združljivost zmogljivosti
(I) Izbira materiala delovne plasti
Magnezitno-ogljična ognjevarna opekas Sistem
Območje črte žlindre: uporabljajo se opeke iz magnezijevega oksida MT18A (MgO večji ali enak 88 %, C večji ali enak 14 %). Njihov indeks odpornosti proti eroziji žlindre je za 35 % višji od indeksa običajne magnezijeve ogljikove opeke, zaradi česar so primerni za območja, kjer stopnja erozije žlindre presega 2 mm/cikel.
Stran za polnjenje: uporabljene so proti-oksidacijske opeke iz magnezijevega ogljika z 0,5 % kovinskega aluminija v prahu. Po preskusu toplotnega šoka 1600 stopinj × 3 ure stopnja zadrževanja preostale trdnosti doseže 82 %. Odprtina za pipo je opremljena z integrirano ulitimi magnezijevimi-ogljičnimi ohišnimi opekami, s toleranco notranjega premera, nadzorovano v okviru ±0,5 mm. Material za nabijanje-z visoko vsebnostjo aluminijevega oksida se uporablja za zagotavljanje-delovanja brez puščanja v 2000 termičnih ciklih.
Uporaba amorfnega materiala
Obročasto območje pokrova peči uporablja Al₂O₃-MgO samopretočni-material za ulivanje, s konstrukcijsko fluidnostjo, večjo ali enako 220 mm, in nasipno gostoto 2,95 g/cm³ po sušenju pri 110 stopinjah 24 ur.
Prepustne opeke so obdane s korundnim hitro{0}}sušečim proti-pronicajočim materialom z globino penetracije manj kot ali enako 1 mm/24 ur, ki učinkovito blokira pot pronicanja staljenega jekla.
(II) Optimizacija materiala trajne plasti
Žgane magnezitne opeke uporabljajo taljeni magnezijev agregat (MgO večji ali enak 97 %), z navidezno poroznostjo manj kot ali enako 16 % in linearno stopnjo spremembe samo -0,12 % po 3-urnem žganju pri 1550 stopinjah.
Med trajno plastjo in delovno plastjo je nameščen 5 mm-debel papirni raztezni spoj iz keramičnih vlaken Helu s kompenzacijskim koeficientom 0,8 %/1000 stopinj, da se prepreči koncentracija toplotne obremenitve.
02 Standardizirani gradbeni proces
(I) Priprava gradnje
Nadzor okolja
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5 stopinj in relativna vlažnost je<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
Kalibracija opreme
Za lociranje središča peči se uporablja laserski daljinomer z natančnostjo manj kot ali enako ±1 mm. Amplituda vibracij vibrirajoče palice je nadzorovana na 0,5 ± 0,05 mm, s frekvenco 12.000-krat/min, da se zagotovi gostota materiala za nabijanje večja ali enaka 2,8 g/cm³.
(II) Sekcijska zidarska tehnologija
Konstrukcija dna peči
Trajna plast je položena z metodo "križnega reza", pri čemer sta zgornja in spodnja plast magnezitnih zidakov zamaknjena pod kotom 90 stopinj, debelina maltne fuge pa je manjša ali enaka 1 mm.
Med vgradnjo zračno{0}}prepustnih zidakov se uporablja laserski sistem poravnave, ki dosega natančnost pozicioniranja ±0,2 mm. Okoli izpušne cevi je uporabljen tesnilni material iz silicijevega karbida. Konstrukcija jaška peči
Delovna plast uporablja "spiralno naraščajočo metodo", pri čemer je vsak obroč vratnih opek zamaknjen za več kot ali enako 3 kosom. Dilatacijski spoji so razporejeni v vzorcu "tri vodoravne, štiri navpične" z razmikom, nadzorovanim na 1,2-1,5 m.
Na roglju je uporabljena tehnologija prednapetega sidranja z utori v obliki lastovičjega repa, vrezanimi v površino ognjevarne opeke, in vstavljenimi sidri iz nerjavečega jekla 310S s premerom 8 mm.
Konstrukcija pokrova peči
Nastavljiv ukrivljen opaž se uporablja za zagotovitev, da je napaka okroglosti stožčastega dela manjša ali enaka 3 mm/m.
Opeke za stiskanje v ustju peči so suhi vibrirajoči material iz magnezijevega oksida, nabit v treh plasteh, s koeficientom stiskanja večjim ali enakim 0,95 za vsako plast.
(III) Nadzor ključnih vozlišč
Zdravljenje prehodnega območja
Opeke po meri-oblikovane oblike se uporabljajo za ločni prehod med bazenom taline in dnom peči, z odstopanjem polmera ukrivljenosti manj kot ali enako ±2 mm.
Med trajno plastjo in delovno plastjo se nanese 2 mm debelo fosfatno vezivo, ki tvori prehodno vezno plast. Optimizacija krivulje peči
Uporablja se tri{0}}stopenjski način ogrevanja:
Nizko{0}}temperaturni del (sobna temperatura - 300 stopinj): stopnja segrevanja Manjša ali enaka 15 stopinj/h, ohranjajte konstantno 8 ur, da odstranite prosto vodo;
Srednje{0}}temperaturni del (300-800 stopinj): stopnja segrevanja Manjša ali enaka 25 stopinj/h, ohranjajte konstantno 12 ur, da razgradite kristalno vodo;
Visok{0}}temperaturni del (800-1200 stopinj): hitrost segrevanja manjša od ali enaka 35 stopinj/h, vzdržujte konstantno 24 ur, da dosežete sintranje in zgostitev.
03 Sistem nadzora kakovosti
(I) Spremljanje procesa
Infrardeči termovizijski pregled
Meritve površinske temperature se izvajajo po vsakem sloju zidu. Območja s temperaturno razliko večjo od 15 stopinj zahtevajo delno predelavo.
Temperatura lupine peči se spremlja v realnem času med procesom peke, sistem za hlajenje v sili pa se aktivira, ko lokalna vroča točka preseže 250 stopinj.
Ultrazvočno testiranje
Naključni pregledi se izvajajo na ključnih področjih (prezračevalne ognjevzdržne opeke in pipe). Napake z ekvivalentnim premerom, večjim od φ3 mm, se štejejo za nekvalificirane. (II) Merila sprejemljivosti
Dimenzijska natančnost
Odstopanje navpičnosti telesa peči Manjše ali enako 5 mm/m, skupno odstopanje višine Manjše ali enako 15 mm.
Odstopanje širine dilatacije Manjše ali enako ±1 mm, odstopanje ravnosti Manjše ali enako 2 mm/m.
Fizikalne in kemijske specifikacije
Navidezna poroznost delovne plasti Manjša ali enaka 18 %, tlačna trdnost Večja ali enaka 80MPa (1400 stopinj x 3h).
Ognjevzdržnost trajne plasti pod obremenitvijo Večja ali enaka 1650 stopinj (0,2 MPa).
04 Inovativne tehnološke aplikacije
3D natisnjeni montažni deli
Za zapletene konstrukcije (kot je osnova dihajočih opek) se uporabljajo tiskani deli Al₂O₃-ZrO₂-C, ki dosegajo dimenzijsko natančnost ±0,1 mm in izboljšajo učinkovitost namestitve za 40 %.
Inteligentni sistem za nadzor temperature
Vgrajeni senzorji iz optičnih vlaken spremljajo temperaturne gradiente v realnem času in samodejno prilagodijo moč ogrevanja, ko je ΔT > 50 stopinj /h. Tehnologija nano-modifikacije
Dodajanje 0,3 % nano-SiO₂ litju poveča parameter toplotnega šoka (TSP) od 250- do 400-krat (vodno-ohlajeno pri 1100 stopinjah).
05 Sušilna raztopina pretvornika
Ko vstavite drva in koks v pretvornik, ga segrevajte 5-8 ur. Ko temperatura doseže 1200-1300 stopinj, lahko dodamo staljeno železo za poskusno žganje. Prvo segrevanje jekla mora biti v celoti napolnjeno s staljenim železom; noben odpad ni dovoljen.
06 Optimizacija peči
Na podlagi simulacije CFD je bila porazdelitev debeline obloge prilagojena, tako da se je debelina linije žlindre povečala za 15 % in zmanjšala površina zatičev za 10 % v primerjavi s konvencionalno zasnovo.
S skupnimi inovacijami na področju materialov, procesov in vzdrževanja je bila življenjska doba obloge pretvornika podaljšana na več kot 8.000 ogrevanj, poraba ognjevarnega materiala je bila zmanjšana na 0,8 kg/tono jekla, skupni stroški vzdrževanja pa so se zmanjšali za 35 %. V dejanskih aplikacijah je treba izvesti dinamične prilagoditve na podlagi specifičnih parametrov peči. Priporočljivo je opraviti preglede z laserskim skeniranjem na vsakih 50 peči in vzpostaviti-tridimenzionalni digitalni dvojni model za usmerjanje natančnega vzdrževanja.
