Ocelárny spotřebovávají více žárovzdorných hořčíků než kterýkoli jiný průmysl. Konvertory BOF, pece EAF, ocelové pánve a mezipánve – vše obloženo produkty na bázi hořčíku. Důvod: základní strusky vznikající při výrobě oceli agresivně napadají oxid křemičitý a oxid hlinitý. Hořčík (MgO) je sám o sobě zásaditý, takže odolává zásaditému rozpouštění strusky.
Ale "hořčíkový žáruvzdorný materiál" je široký pojem, který zahrnuje suroviny, tvarované cihly a slévatelné směsi s výrazně odlišnými vlastnostmi. Tato příručka jasně mapuje rodinu magnesia, porovnává klíčové údaje o výkonu a vysvětluje, který produkt se hodí pro kterou aplikaci.
Rodina Magnesia – čtyři materiály, čtyři role
| Materiál | Formulář | Primární role | Rozsah MgO |
|---|---|---|---|
| Dead Burned Magnesia (DBM) | Surovina / prášek | Surovina pro tvarovky a monolity | 90–96% |
| Tavená magnézie (FM) | Surovina / obilí | Prvotřídní surovina pro vysoce výkonný MgO-C | 95–98% |
| Magnesia-Carbon (MgO-C) Cihla | Tvarovaná cihla | BOF, EAF, linka pánvové strusky | 65–80 % MgO + 8–20 % C |
| Magnesia-Alumina Spinel Cihla | Tvarovaná cihla | Vypalovací zóna cementářské pece, pracovní obložení pánve | 60–80 % MgO + 10–25 % Al₂O₃ |
Tyto čtyři produkty slouží na různých pozicích ve výrobním řetězci. DBM a FM jsou suroviny, které jdou do výroby cihel. Cihly MgO-C a spinelové cihly jsou hotové vyzdívky, které jdou do vaší pece.
Stupně čistoty MgO: 90 %, 95 %, 97 % – když na každém prahu záleží
Ne každá aplikace potřebuje 97 % MgO. Zde je praktický návod:
90 % MgO (DBM-90):Standardní třída pro obecné záložní obložení, pracovní obložení pánve v polohách s nižším odběrem a monolitické složení. Obsah Fe₂O3 obvykle 1,5–2,5 %. Vhodné pro teploty výroby oceli do 1650 stupňů. Nejnižší cena v rodině magnesia.
95 % MgO (DBM-95 / FM-95):Standardní pro vedení strusky pánve, záložní výstelku BOF a dno EAF. Fe₂O₃ klesá na 0,5–1,0 %. Sypná hustota pro FM-95: 3,35–3,50 g/cm³. Nejrozšířenější třída pro aplikace při výrobě oceli.
97 %+ MgO (FM-97, FM-98):Vyžaduje se pro cihly s vysokým obsahem uhlíku MgO-C (15–20 % C), kde kvalita zrna MgO řídí odolnost proti strusce. Fe203 < 0,3 %. Zrno FM-97 je plně srostlé – krystal periklasu je větší a hustší než DBM a poskytuje vynikající odolnost proti infiltraci strusky. Prémiové: 30–50 % oproti DBM-95.
One clarification worth stating plainly: DBM-95 and FM-95 are not interchangeable at the same price. DBM is calcined; FM is electrically fused. FM has larger periclase crystal size (>1 mm oproti . 0.3–0,5 mm pro DBM), nižší poréznost a vyšší objemová hustota. Pro cihly MgO-C v pozicích linky na strusku konvertoru je FM správnou surovinou – použití DBM jako náhrada FM je snížením kvality, které zkracuje životnost kampaně.
Dead Burned Magnesia vs. Fused Magnesia: Microstructure Difference
Rozdíl v mikrostruktuře vysvětluje rozdíl ve výkonu.
Výroba DBM:Magnezitová ruda se kalcinuje při 1700–1800 stupních v šachtové peci nebo rotační peci. Velikost krystalu MgO (periklasu) po kalcinaci: 0,3–0,5 mm. Určitá zbytková poréznost z procesu kalcinace. Podívejte se na našemrtvá spálená magnézie cena a hodnoceníprůvodce pro referenční zdroje.
FM produkce: Magnesite or DBM is melted in an electric arc furnace at 2800°C. The molten MgO solidifies into large single-crystal periclase with crystal size >1 mm a extrémně nízkou zbytkovou pórovitostí (sypná hmotnost 3,45–3,55 g/cm³).
Výsledek: FM má výrazně vyšší modul lomu za tepla (HMOR) a nižší rychlost pronikání strusky za stejných testovacích podmínek. Pro polohy s vysokým kontaktem strusky – pracovní obložení BOF, linie strusky pánve – se tato výhoda mikrostruktury přímo promítá do delší životnosti kampaně.
Dodáváme jak DBM, tak FM. Ke každé objednávce přikládáme certifikát pravosti s distribucí velikosti krystalů (D50) a objemovou hustotou. Požádejte o to – dodavatel, který nemůže poskytnout data D50 o obilí FM, netestuje, co zasílá.
Magnesia-Carbon Brick vs Magnesia-Spinel Brick - Application Map
Magnesia-Carbon (MgO-C) Cihla
MgO-C cihla kombinuje hořčík (65–80 % MgO) s grafitovým uhlíkem (8–20 % C) a antioxidanty (Al, Si nebo slitina MgAl). Uhlíková fáze plní dvě funkce: působí jako pojivová matrice zabraňující rozpouštění zrna MgO ve strusce a její vysoká tepelná vodivost (grafit: 100–200 W/m·K) vytváří na líci cihly zmrzlou vrstvu strusky, která samo chrání vyzdívku.
Kde se používá:Pracovní obložení konvertoru BOF, boční stěna EAF (zóna strusky),ocelová pánev strusková linka. Nejpoužívanější tvarovaný žáruvzdorný materiál při výrobě oceli.
Výběr obsahu uhlíku:
BOF: 15–18 % C (s vysokým obsahem uhlíku pro maximální tepelnou vodivost a odolnost proti strusce)
Linie strusky EAF: 12–15 % C
Linie strusky pánve: 10–14 % C (nižší C, aby se zabránilo nasávání uhlíku v oceli)
Jedno upřímné omezení:MgO-C cihla nemůže být použita v oxidačních atmosférách - uhlík oxiduje nad 700 stupňů. Pro aplikace s kontaktem s oxidačním plynem místo toho specifikujte nízkouhlíkové nebo bezuhlíkové magnéziové spinelové cihly.
Magnesia-Alumina Spinel Cihla
Magnesia-spinel cihla používá MgO jako primární fázi s příměsemi Al2O3 (10–25 %), které při výpalu tvoří spinel hlinitanu hořečnatého (MgAl2O4). Spinelová fáze dramaticky zlepšuje odolnost proti tepelným šokům ve srovnání s čistými magnéziovými cihlami.
Kde se používá:Vypalovací zóna cementářské pece (nejnáročnější pozice ve výrobě cementu), vápenka, pracovní vyzdívka pánve, kde je zakázána uhlíková kontaminace oceli a vyzdívky neželezných pecí.
Výběr poměru MgO/Al₂O3:
Vypalovací zóna cementářské pece: 70/30 (vyšší obsah spinelu pro maximální odolnost proti tepelným šokům)
Pracovní obložení pánve: 80/20 (vyšší MgO pro lepší odolnost proti strusce při zachování odolnosti proti tepelným šokům)
BOF, EAF, naběračka - Odpovídající stupeň použití
| Aplikace | Zóna | Doporučený materiál | Specifikace klíče |
|---|---|---|---|
| BOF | Pracovní obložení | MgO-C cihla, 15–18 % C | FM-97 zrno, CCS Větší nebo rovno 35 MPa |
| BOF | Bezpečnostní podšívka | DBM-95 cihlové nebo odlévané | Sypná hustota Větší nebo rovna 3,00 g/cm³ |
| EAF | Boční stěna (strusková zóna) | MgO-C cihla, 12–15 % C | FM-95 zrno, HMOR Větší nebo rovno 8 MPa při 1400 stupních – vizžáruvzdorné vedení elektrické obloukové pece |
| EAF | Střecha | Vysoký obsah oxidu hlinitého nebo korundu | Al₂O₃ Větší nebo rovno 90 % pro vysokoteplotní zónu |
| Naběračka | Strusková linka | MgO-C cihla, 10–14 % C | Zrno FM-97, obsah C odpovídající jakosti oceli |
| Naběračka | Bezpečnost/záloha | DBM-95 castable | Al₂O3 + MgO smíšený nebo čistý MgO |
| Cementová pec | Hořící zóna | Magnesia-spinel, 70/30 | PLC ±0,5 % při 1650 stupních |
Ocelárna v Turecku vyměňovala svou linku na pánvovou strusku každých 80 taveb. Poté, co jsme dodali cihly na bázi FM-97 12% C MgO-C odpovídající jejich jakosti oceli (nízkouhlíková ocel, takže jsme uhlík omezili na 12 %), dosáhly 130+ ohřevů na kampaň. Klíčovou změnou byl výběr stupně – konkrétně limit obsahu uhlíku.
Další informace o prodloužení životnosti kampaně naleznete v našem průvodci žáruvzdornou vyzdívkou ocelové pánve.
China Sourcing: Jakou kvalitní dokumentaci vyžadovat
Pro všechny magnéziové žáruvzdorné materiály si před hromadnou objednávkou vyžádejte následující:
Pro suroviny DBM/FM:
Chemická analýza: MgO%, CaO%, SiO2%, Fe203%, Al203% (vše z XRF)
Objemová hmotnost (g/cm³) – měřeno podle ASTM C20
Distribuce velikosti zrn (D50, D90) – zvláště kritická pro FM
Certifikace zdrojového dolu (Dashiqiao, Čína je dominantním zdrojem kvality)
Pro MgO-C a Spinel cihly:
COA: složení + fyzikální vlastnosti z výrobní šarže, nejen "typické hodnoty"
HMOR (Hot Modulus of Rupture) @ 1400 stupňů - kritický indikátor pevnosti při vysoké teplotě
PLC při provozní teplotě
Ověření obsahu uhlíku pro MgO-C (někteří dodavatelé méně deklarují uhlík, aby snížili náklady)
Vedeme 3leté záznamy o výrobě s certifikáty pravosti s dohledatelnými šaržemi. U každé zásilky je k dodacímu listu připojen COA.
Často kladené otázky
Jaký je rozdíl mezi mrtvou spálenou magnézií (DBM) a tavenou magnézií (FM)?
DBM is produced by calcining magnesite at 1700–1800°C. FM is produced by electrically fusing magnesite at 2800°C. FM has larger periclase crystal size (>1 mm vs FM-97 je standardní surovina pro vysoce výkonné cihly MgO-C v aplikacích na výrobu konvertorů a linek na pánvovou strusku.
Jaký obsah uhlíku mám zadat pro cihlu MgO-C v ocelové pánvi?
U cihel z pánvové strusky MgO-C je obsah uhlíku typicky 10–14 %. Vyšší uhlík (15–18 %) se používá v konvertorech, kde je sběr uhlíku v oceli méně kritický a je potřeba maximální tepelná vodivost. Pro třídy nízkouhlíkových ocelí specifikujte maximum 10–12 % C, abyste minimalizovali riziko kontaminace uhlíkem. Vždy informujte svého dodavatele o jakosti vyráběné oceli.
Mohou magnéziové spinelové cihly nahradit cihly MgO-C v konvertoru?
Ne přímo. MgO-C cihla v BOF spoléhá na uhlíkovou fázi pro vlastní ochranu prostřednictvím mechanismu zmrzlé struskové vrstvy. Magnesio-spinelová cihla tuto ochrannou vrstvu netvoří. Spinelová cihla je vhodnější pro aplikace v cementářských pecích s oxidační atmosférou. Pro BOF zůstaňte u MgO-C.
Co v praxi znamená úroveň čistoty MgO 95 % vs . 97 %?
MgO-90 až MgO-95 se vyrábí z méně kvalitních surovin a mají vyšší nečistoty CaO a SiO₂. MgO-97 z tavené magnézie má minimum nečistot a největší velikost krystalů periklasu. Praktický rozdíl: na lince pánvové strusky může cihla na bázi 95% DBM vydržet 80 ohřevů; 97% cihla na bázi FM může za stejných provozních podmínek vydržet 120–140 ohřevů.
