Општи захтеви за ватросталне материјале за електролучне пећи су:
(1) Ватросталност треба да буде висока. Температура лука прелази 4000°C, а температура производње челика је 1500~1750°C, понекад и до 2000°C, тако да се од ватросталних материјала захтева висока ватросталност.
(2) Температура омекшавања под оптерећењем треба да буде висока. Електрична пећ ради под условима високог температурног оптерећења, а тело пећи мора да издржи ерозију растопљеног челика, тако да се од ватросталног материјала захтева висока температура омекшавања под оптерећењем.
(3) Чврстоћа на притисак треба да буде висока. На облогу електричне пећи утиче утицај усисне смесе током пуњења, статички притисак растопљеног челика током топљења, ерозија тока челика током избацивања и механичке вибрације током рада. Стога се захтева да ватростални материјал има високу чврстоћу на притисак.
(4) Топлотна проводљивост треба да буде мала. Да би се смањио губитак топлоте електричне пећи и смањила потрошња енергије, потребно је да ватростални материјал има лошу топлотну проводљивост, односно да коефицијент топлотне проводљивости треба да буде мали.
(5) Термичка стабилност треба да буде добра. У року од неколико минута од ливења до пуњења у електричној пећи за производњу челика, температура нагло пада са око 1600°C на испод 900°C, тако да се од ватросталних материјала захтева добра термичка стабилност.
(6) Јака отпорност на корозију. Током процеса производње челика, згура, гас из пећи и растопљени челик имају јаке хемијске ефекте ерозије на ватросталне материјале, тако да се од ватросталних материјала захтева добра отпорност на корозију.
Избор ватросталних материјала за бочне зидове
MgO-C опеке се обично користе за изградњу бочних зидова електричних пећи без зидова за хлађење водом. Вруће тачке и линије шљаке имају најтеже услове рада. Оне су не само јако кородиране и еродиране растопљеним челиком и шљаком, већ су и јако механички оштећене када се дода отпад, већ су и подложне топлотном зрачењу из лука. Стога су ови делови направљени од MgO-C опека са одличним перформансама.
За бочне зидове електричних пећи са зидовима хлађеним водом, због употребе технологије хлађења водом, топлотно оптерећење је повећано, а услови употребе су строжији. Стога треба одабрати MgO-C опеке са добром отпорношћу на згуру, стабилношћу на термички удар и високом топлотном проводљивошћу. Њихов садржај угљеника је 10%~20%.
Ватростални материјали за бочне зидове електричних пећи ултра велике снаге
Бочни зидови електричних пећи ултра високе снаге (UHP пећи) су углавном изграђени од MgO-C цигли, а вруће тачке и подручја линије шљаке су изграђени од MgO-C цигли са одличним перформансама (као што су MgO-C цигле са пуном угљеничном матрицом). Значајно побољшавају њихов век трајања.
Иако је оптерећење зидова пећи смањено због побољшања метода рада електричних пећи, и даље је тешко да ватростални материјали продуже век трајања врућих тачака при раду у условима топљења UHP пећи. Стога је развијена и примењена технологија хлађења водом. Код електричних пећи које користе EBT избацивање, површина хлађења водом достиже 70%, чиме се значајно смањује употреба ватросталних материјала. Модерна технологија хлађења водом захтева MgO-C опеке са добром топлотном проводљивошћу. Асфалт, магнезијумске опеке везане смолом и MgO-C опеке (садржај угљеника 5%-25%) користе се за изградњу бочних зидова електричне пећи. Под условима јаке оксидације додају се антиоксиданси.
За жаришта која су најтеже оштећена редокс реакцијама, за изградњу се користе MgO-C опеке са великим кристалним стопљеним магнезитом као сировином, садржајем угљеника већим од 20% и матрицом од пуног угљеника.
Најновији развој MgO-C опеке за UHP електричне пећи јесте употреба печења на високој температури, а затим импрегнације асфалтом, за производњу такозваних печених MgO-C опеки импрегнираних асфалтом. Као што се може видети из Табеле 2, у поређењу са неимпрегнираним опекама, преостали садржај угљеника у печеним MgO-C опекама након импрегнације асфалтом и рекарбонизације се повећава за око 1%, порозност се смањује за 1%, а чврстоћа на савијање на високој температури и отпорност на притисак су значајно побољшане, тако да имају високу издржљивост.
Магнезијумски ватростални материјали за бочне зидове електричних пећи
Облоге електричних пећи се деле на алкалне и киселе. Прве користе алкалне ватросталне материјале (као што су магнезијум и MgO-CaO ватростални материјали) као облогу пећи, док друге користе силикатне цигле, кварцни песак, бели блато итд. за изградњу облоге пећи.
Напомена: За материјале за облагање пећи, алкалне електричне пећи користе алкалне ватросталне материјале, а киселе електричне пећи користе киселе ватросталне материјале.
Време објаве: 12. октобар 2023.
