Jako základní vybavení při výrobě oceli kvalita konstrukce obložení konvertoru přímo určuje jeho životnost a efektivitu výroby. Toto řešení, čerpající z pokročilých domácích a mezinárodních zkušeností, konstruuje systematické řešení ze tří hledisek: výběr materiálu, optimalizace procesu a kontrola kvality. Zaměřuje se na řešení různých pracovních podmínek na různých místech a navrhuje komplexní technický systém zahrnující výběr materiálu pro zónování, přesnou konstrukci a dynamickou údržbu.
01 Materiálový systém a kompatibilita výkonu
(I) Výběr materiálu pracovní vrstvy
Magnesia Carbon žáruvzdorná cihlas Systém
Oblast struskové linie: Používají se magnéziové uhlíkové cihly MT18A (MgO větší nebo rovno 88 %, C větší nebo rovno 14 %). Jejich index odolnosti proti erozi strusky je o 35 % vyšší než u běžných magnéziových uhlíkových cihel, takže jsou vhodné pro oblasti s rychlostí eroze strusky přesahující 2 mm/cyklus.
Nabíjecí strana: Používají se antioxidační magnéziové uhlíkové cihly s 0,5 % kovového hliníkového prášku. Po testu tepelného šoku 1600 stupňů × 3 hodiny dosahuje míra zachování zbytkové pevnosti 82 %. Odpichový otvor je vybaven integrálně litými hořčíkovými-uhlíkovými cihlami s tolerancí vnitřního průměru regulovanou v rozmezí ±0,5 mm. Materiál s vysokým-oxidem hlinitým se používá k zajištění provozu bez úniku{11}}po dobu 2 000 tepelných cyklů.
Aplikace amorfního materiálu
Prstencová oblast víka pece využívá Al₂O₃-MgO-samotekoucí litý materiál s konstrukční tekutostí větší nebo rovnou 220 mm a objemovou hustotou 2,95 g/cm³ po sušení při 110 stupních po dobu 24 hodin.
Propustné cihly jsou obklopeny korundovým rychle{0}}schnoucím-materiálem proti průsaku, s hloubkou průniku menší nebo rovnou 1 mm/24 hodin, který účinně blokuje propustnou cestu roztavené oceli.
(II) Optimalizace materiálu permanentní vrstvy
Pálené magnéziové cihly využívají tavené magnéziové kamenivo (MgO větší nebo rovné 97 %) se zjevnou pórovitostí menší nebo rovnou 16 % a lineární rychlostí změny pouze -0,12 % po vypalování při 1550 stupních po dobu 3 hodin.
Mezi trvalou vrstvu a pracovní vrstvu je instalována 5 mm-silná dilatační spára Helu z keramických vláken papíru s kompenzačním koeficientem 0,8 %/1000 stupňů, aby se zabránilo koncentraci tepelného napětí.
02 Standardizovaný stavební proces
(I) Příprava stavby
Kontrola prostředí
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5 stupňů a relativní vlhkost je<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
Kalibrace zařízení
K lokalizaci středu pece se používá laserový dálkoměr s přesností menší nebo rovnou ±1 mm. Amplituda vibrací vibrační tyče je řízena na 0,5 ± 0,05 mm, s frekvencí 12 000 krát/min, aby byla zajištěna hustota pěchovacího materiálu větší nebo rovna 2,8 g/cm³.
(II) Sekční technologie zdiva
Konstrukce dna pece
Stálá vrstva se pokládá metodou „křížového{0}řezu“, přičemž horní a spodní vrstva magnezitových cihel jsou posunuty o 90 stupňů a tloušťka maltové spáry je menší nebo rovna 1 mm.
Při instalaci vzduchopropustných cihel se používá laserový zaměřovací systém, který dosahuje přesnosti polohování ±0,2 mm. Kolem výfukové trubky je použit těsnící materiál z karbidu křemíku. Konstrukce šachty pece
Pracovní vrstva využívá „spirálovou vzestupnou metodu“, přičemž každý prstenec dveřních cihel je posunut o větší nebo rovnou 3 kusům. Dilatační spáry jsou uspořádány ve vzoru „tři horizontální, čtyři vertikální“ s roztečí řízenou na 1,2-1,5 m.
Na čepu je použita technologie předpjatého kotvení s vyřezanými rybinovými drážkami do povrchu žáruvzdorných cihel a vloženými kotvami z nerezové oceli 310S o průměru 8 mm.
Konstrukce uzávěru pece
Nastavitelné zakřivené bednění se používá k zajištění, aby chyba kruhovitosti kuželové části byla menší nebo rovna 3 mm/m.
Lisovací cihly ústí pece jsou magnéziový suchý vibrační materiál, pěchovaný ve třech vrstvách, s koeficientem zhutnění větším nebo rovným 0,95 pro každou vrstvu.
(III) Řízení klíčového uzlu
Léčba přechodné zóny
Pro obloukový přechod mezi tavnou lázní a dnem pece se používají cihly speciálního tvaru na míru- s odchylkou poloměru zakřivení menší nebo rovnou ±2 mm.
Mezi trvalou vrstvu a pracovní vrstvu se nanese fosfátové pojivo o tloušťce 2 mm, aby se vytvořila přechodová spojovací vrstva. Optimalizace křivky pece
Používá se třístupňová metoda ohřevu:
Nízká-teplotní sekce (pokojová teplota - 300 stupňů ): rychlost ohřevu Menší nebo rovna 15 stupňům/h, držte konstantní po dobu 8 hodin, abyste odstranili volnou vodu;
Střední-teplotní sekce (300-800 stupňů): rychlost ohřevu Menší nebo rovna 25 stupňům/h, udržování konstantní po dobu 12 hodin, aby se rozložila krystalická voda;
Vysokoteplotní sekce (800-1200 stupňů): rychlost ohřevu Menší nebo rovna 35 stupňům/h, držte konstantní po dobu 24 hodin, abyste dosáhli slinování a zhuštění.
03 Systém kontroly kvality
(I) Monitorování procesu
Inspekce infračerveného termálního zobrazování
Skenování povrchové teploty se provádí po dokončení každé vrstvy zdiva. Oblasti s teplotním rozdílem větším než 15 stupňů vyžadují částečné přepracování.
Teplota pláště pece je během procesu pečení monitorována v reálném čase a systém nouzového chlazení se aktivuje, když místní horké místo překročí 250 stupňů.
Ultrazvukové testování
Namátkové kontroly se provádějí v klíčových oblastech (větrací žáruvzdorné cihly a odpichové otvory). Vady s ekvivalentním průměrem větším než φ3 mm jsou považovány za nekvalifikované. (II) Kritéria přijetí
Rozměrová přesnost
Odchylka svislosti tělesa pece Menší nebo rovna 5 mm/m, celková odchylka výšky Menší nebo rovna 15 mm.
Odchylka šířky dilatační spáry Menší nebo rovna ±1 mm, odchylka přímosti Menší nebo rovna 2 mm/m.
Fyzikální a chemické specifikace
Zdánlivá pórovitost pracovní vrstvy Menší nebo rovna 18 %, pevnost v tlaku větší nebo rovna 80 MPa (1400 stupňů x 3h).
Žáruvzdornost trvalé vrstvy při zatížení Větší nebo rovna 1650 stupňům (0,2 MPa).
04 Inovativní technologické aplikace
3D tištěné prefabrikované díly
U složitých konstrukcí (jako je základ z prodyšných cihel) se používají tištěné díly Al₂O₃-ZrO₂-C, které dosahují rozměrové přesnosti ±0,1 mm a zlepšují efektivitu instalace o 40 %.
Inteligentní systém řízení teploty
Zabudované senzory z optických vláken monitorují teplotní gradienty v reálném čase a automaticky upravují topný výkon, když ΔT > 50 stupňů/h. Technologie úpravy nano-
Přidáním 0,3 % nano-SiO₂ do odlitku se zvýší parametr tepelného šoku (TSP) z 250 na 400krát (vodou-chlazený na 1100 stupňů).
05 Konvertorový sušící roztok
Po vložení palivového dřeva a koksu do konvertoru jej zahřívejte 5-8 hodin. Když teplota dosáhne 1200-1300 stupňů, lze pro zkušební spalování přidat roztavené železo. První tavba oceli musí být zcela naplněna roztaveným železem; žádný šrot není povolen.
06 Optimalizace pece
Na základě CFD simulace bylo upraveno rozložení tloušťky obložení, čímž se zvýšila tloušťka struskové linie o 15 % a zmenšila se plocha čepu o 10 % ve srovnání s konvenčním provedením.
Díky společné inovaci v materiálech, procesech a údržbě byla životnost obložení konvertoru prodloužena na více než 8 000 ohřevů, spotřeba žáruvzdorného materiálu byla snížena na 0,8 kg/tunu oceli a celkové náklady na údržbu byly sníženy o 35 %. Ve skutečných aplikacích je třeba provést dynamické úpravy na základě specifických parametrů pece. Doporučuje se provádět kontroly laserovým skenováním každých 50 pecí a vytvořit trojrozměrný model digitálního dvojčete, který povede k přesné údržbě.
