01 — Шанаганы доторлогооны үзүүлэлт ган хайлуулах зардалд яагаад нөлөөлдөг вэ?
Гангийн үйлдвэрийн техникийн худалдан авалтын багийн хувьд шанаганы галд тэсвэртэй материалын оновчлол гэдэг нь нэг тонн тоосгоны үнийг аль болох бууруулах тухай асуудал ховор байдаг. Харин нэг кампанит ажлын турш хийх хайлалтын тоо, төлөвлөгдөөгүй доторлогоо солихоос үүдэх сул зогсолт, мөн галд тэсвэртэй материал-шарын урвалаар орцууд хайлмагт дахин орох бүрд алдагдах гангийн цэвэршилтийн тухай асуудал юм. Хайлалт бүрд шанаганы доторлогоо ган юүлэх үеийн цохилт, шанаганы зууханд (LF) эсвэл вакуум орчинд хийгүйжүүлэх (VD) боловсруулалт, барилт, аргоноор хутгалт болон цутгалтын мөчлөгийг дамждаг бөгөөд үе шат бүр тоосгонд дулааны цохилт, химийн уусалт, механик элэгдэл гэсэн өөр өөр хослолоор нөлөөлдөг.
Оновчлоогүй доторлогоо жигд бус элэгдэхэд хамгийн сул хэсэгт цөмрөлт үүсэхээс сэргийлэхийн тулд, ашиглах боломжтой зузаан нь ажлын доторлогооны 70%-д хэвээр байсан ч савыг бүхэлд нь хугацаанаас нь өмнө ашиглалтаас гаргах шаардлагатай болдог. Бүс бүрт тохируулсан галд тэсвэртэй материалын инженерчлэл болон зориулалтын антиоксидант химийн найрлагаар бүх бүсийн элэгдлийг тэнцвэржүүлэх нь нэг тонн түүхий ган тутамд зарцуулах галд тэсвэртэй материалын хэмжээг бууруулах хамгийн үр дүнтэй арга юм.
02 — Шанаганы галд тэсвэртэй материалын эвдрэл: исэлдэлт, шаарны зэврэлт ба элэгдэл
Савны өндөр тус бүр дэх эвдрэлийн яг ямар хэлбэрийг ойлгох нь тохирох тоосгоны зэрэглэл болон матрицын системийг сонгох урьдчилсан нөхцөл юм.
MgO-C тоосгон дахь нүүрстөрөгчийн исэлдэлт
Нүүрстөрөгчийн барьцалдалт (хавтгай бал чулуу болон фенолын давирхайн барьцалдуулагч) нь MgO-C тоосгонд дулааны цохилтод онцгой тэсвэртэй, шингэн ган болон шаар норгодоггүй шинж чанар өгдөг. Гэвч нүүрстөрөгч агаар мандлын агаарт, CO/CO₂ зуухны орчинд эсвэл шаар дахь ангижрах боломжтой металлын ислүүдтэй (FeO, MnO, SiO₂) хүрэлцэхэд 400°C-ээс дээш температурт хурдан исэлддэг. Нүүрстөрөгчийн матриц исэлдэн арилсны дараа нүүрстөрөгчгүйжсэн, сүвэрхэг MgO араг яс үлдэх бөгөөд урсаж буй ганд амархан угаагдан алга болж, эсвэл шаарнаас уусдаг.
Шаарны шугам дахь шаарны нэвчилт ба химийн зэврэлт
Шанаганы шаарны шугам нь савны дотор химийн хамгийн хүчтэй идэгдэлд өртдөг хэсэг юм. FeO, MnO агуулсан, өндөр суурилаг чанартай (CaO/SiO₂ > 2.5–3.5) цэвэршүүлэх шаар нь периклазын (MgO) ширхэгийн заагийг иднэ. Шингэн шаар нээлттэй нүх сүвд нэвчин, галд тэсвэртэй материалын барьцыг уусгаж, хайлах температур багатай кальцийн силикат болон кальцийн алюминатын фаз үүсгэнэ. Эдгээр нь дараагийн дулааны мөчлөгийн үеэр хууларч унадаг.
Гангийн урсгал, хутгалт болон дулааны мөчлөгөөс үүдэх механик ба дулааны элэгдэл
Доод талаас аргоноор хутгах үед хүчтэй хуйларсан урсгал нь доод их бие болон ёроолын цохилтын дэвсгэр дагуух зүсэлтийн хүчдэлийг нэмэгдүүлдэг. Хувиргагч эсвэл цахилгаан нуман зуухнаас шанага руу ган юүлэх үеийн цохилт нь цохилтын бүсэд 20 м/с-ээс давсан хурдтай хүчтэй механик доргилт үүсгэнэ. Хайлалтын хооронд хоосон шанагыг хөргөхөд үүсэх дулааны цохилт нь радиаль болон тойргийн чиглэлд хүчдэлийн ан цав гаргадаг.
03 — Бүс тус бүрт галд тэсвэртэй материал сонгох
Шанаганы галд тэсвэртэй доторлогооны оновчтой загварт бүс бүрийн дулаан, химийн болон механик ачааллаас хамааран өөр өөр ангиллын материалыг сонгоно:
| Доторлогооны бүс | Зөвлөмж болгож буй материал | Исэлдэлтэд тэсвэрлэх чадвар | Шаарт тэсвэрлэх чадвар | Элэгдэл/дулааны цочрол | Ердийн ашиглалтын хугацаа |
|---|---|---|---|---|---|
| Шаарын шугам | Хайлмал мөхлөгт MgO-C тоосго (16–18% C, Al-Mg/B4C антиоксидант) | Маш сайн | Маш сайн | Маш сайн | 80–140 хайлалт |
| Металлын шугам (их бие) | Синтержүүлсэн/хайлмал MgO-C тоосго (12–14% C, Al антиоксидант) | Маш сайн | Маш сайн | Маш сайн | 100–180 хайлалт |
| Цохилтын дэвсгэр | Угсармал корунд-шпинелийн блок эсвэл өндөр нягттай хүнд MgO-C | Маш сайн | Сайн | Маш сайн | 80–150 хайлалт |
| Шанаганы ёроол | Al₂O₃-MgO-C тоосго эсвэл корунд-шпинелийн цутгамал материал | Сайн | Сайн | Маш сайн | 100–180 хайлалт |
| Хий үлээлгэх бөглөөний блок | Сувагтай бөглөө бүхий угсармал корунд-шпинелийн худгийн блок | Сайн | Сайн | Маш сайн | 20–50 хайлалт / бөглөө |
| Хамгаалалтын доторлогоо | Өндөр хөнгөн цагааны исэлтэй тоосго (65–75% Al₂O₃) эсвэл дулаалгын цутгамал материал | N/A | N/A | Дунд зэрэг | 1–3 жил |
04 — Ангиллаар нь галд тэсвэртэй материалын ердийн шинж чанар (TDS)
Хоёрдогч металлургид зориулан боловсруулсан ажлын доторлогооны үндсэн ангиллын техникийн үзүүлэлтүүд:
| Үзүүлэлт | Металлын шугамын ангилал (14% C) | Шаарын шугамын ангилал (18% C) |
|---|---|---|
| MgO агууламж | ≥ 96% | ≥ 92% |
| Тогтмол нүүрстөрөгч | 13–15% | 17–19% |
| Эзлэхүүний нягт (g/cm³) | ≥ 2.95 | ≥ 2.85 |
| Ил харагдах сүвшил (%) | ≤ 4.5% | ≤ 4.0% |
| Хүйтэн үеийн шахалтын бат бэх (MPa) | ≥ 40 | ≥ 35 |
| Коксжуулсны дараах үлдэгдэл нүүрстөрөгч (%) | ≥ 11.5% | ≥ 15.0% |
| Антиоксидант нэмэлтийн систем | Металл Al / Si | Al-Mg хайлш + B4C |
| Үзүүлэлт | Корунд-шпинелийн цутгамал материал (ёроол / цохилтын хэсэг) |
|---|---|
| Al₂O₃ агууламж | ≥ 85% |
| MgO агууламж (шпинелийн фаз) | 6–9% |
| Ил харагдах сүвшил (1500°C) | ≤ 16% |
| Эзлэхүүний нягт (1500°C, g/cm³) | ≥ 3.10 |
| Хүйтэн үеийн шахалтын бат бэх (1500°C, MPa) | ≥ 90 |
| Шугаман өөрчлөлтийн хурд (1500°C × 3 цаг, %) | +0.1-ээс +0.4% (Бичил тэлэлт) |
05 — Исэлдэлт, шаар болон элэгдэлд тэсвэрлэх чадварыг сайжруулах инженерийн шийдлүүд
MgO-C тоосгоны антиоксидант системүүд
Графит фаз исэлдэхээс өмнө хүчилтөрөгчтэй урвалд оруулахын тулд давирхай-нүүрстөрөгчийн барьцалдуулагчид антиоксидант нунтаг нэмдэг. Түгээмэл антиоксидантын найрлага болон ажиллах температурын хүрээ:
- Металл хөнгөн цагаан (Al): 660°C-т хайлж Al4C3 үүсгэн урвалд орно. Дараа нь энэ бодис CO-той урвалд орж Al2O3 утаслаг талст үүсгэснээр тоосгоны нүх сүвийг нягтруулна.
- Al-Mg хайлш: 1000°C-ээс дээш температурт газар дээрээ MgAl2O4 шпинелийн бичил талст үүсгэж, эзлэхүүний тэлэлтээр бичил нүх сүвийг битүүлэн хүчилтөрөгч болон шаар нэвтрэхээс хамгаална.
- Цахиур (Si) ба B4C (борын карбид): B4C нь дунд зэргийн температурт (800–1100°C) B2O3 шингэн фазыг үүсгэж, халуун гадаргууг бүрхсэн шилэн бүрхүүл бий болгоно. Энэ нь хүчилтөрөгч нэвтрэхээс хамгаалах нэвтэршгүй хаалт болдог.
Шпинель холбоост болон нүүрстөрөгч багатай найрлага
Цэвэр ган болон хэт бага нүүрстөрөгчтэй (ULC) ган цутгахад нүүрстөрөгч 14–18% агуулсан уламжлалт тоосго нь нүүрстөрөгч шингээх эрсдэл үүсгэдэг. Урьдчилан нийлэгжүүлсэн шпинель нэмсэн, нүүрстөрөгчийг бууруулсан (3–6% C) Al2O3-MgO-C тоосго хөгжүүлснээр норохгүй шинж чанарыг хадгалж, хайлмаг бохирдохоос сэргийлнэ.
Ханын зэврэлтийг бууруулахын тулд шаарны шүлтлэг чанар болон FetO-г хянах нь
Ашиглалтын үеийн шаарны химийн найрлага нь галд тэсвэртэй материалын элэгдлийн хурдад хүчтэй нөлөөлдөг. Цэвэршүүлэх шаарны шүлтлэг чанарыг (CaO/SiO2) 2.5-3.5-ын хооронд барьж, LF цэвэршүүлэлтийн үед FeO + MnO-ийн агууламжийг 2.0%-иас доош байлгавал исэлдүүлэгч шаарны нөхцөлтэй харьцуулахад MgO мөхлөгийн химийн уусалтыг 50% хүртэл бууруулна.
Тоосгоны бүтэц, сүвшил болон барьцалдуулагч фазын загвар
Давирхайн барьцалдуулагчтай хольцыг вакуумаар зуурах, өндөр даацын гидравлик шахалт (>1000 t) болон мөхлөгийн нарийн ширхэглэлийн зөв тархалт нь ил үзэгдэх сүвшлийг 3.5%-иас доош бууруулж, шаар хялгасан судлаар нэвчих холбогдсон сувгийг үүсгэдэггүй.
06 — Гангийн үйлдвэрийн техникийн худалдан авагчдад зориулсан худалдан авалтын шалгах хуудас
- Хайлуулсан магнезийн мөхлөгийн цэвэршлийг шалгаарай (MgO ≥ 97.5%, SiO2 ≤ 0.6%, CaO/SiO2 ≥ 2.0).
- Үлдэгдэл нүүрстөрөгчийн агууламж болон антиоксидантын найрлагыг баталгаажуулсан гуравдагч талын чанарын шинжилгээний гэрчилгээ (COA) шаардаарай.
- Зуурмагийн заадал завсаргүй байлгахын тулд тоосгоны өндөр болон налуу хэмжээсийг савны их биеийн CAD зурагтай тааруулаарай.
- Далайн тээвэрлэлтийн явцад чийг нэвтрэхээс сэргийлэхийн тулд тавиур дээр байрлуулж, чийгнээс хамгаалах вакуум агшаадаг хальсаар баглахыг заагаарай.
- Шаарны шугам, их бие болон ёроолын ажлын доторлогооны ашиглалтын хугацааны зорилтыг уялдуулж, хугацаанаас өмнө дахин доторлохоос сэргийлээрэй.
07 — Түгээмэл асуулт, хариулт (FAQ)
Шанаганы галд тэсвэртэй доторлогоо шаарны шугам дээр хамгийн хурдан элэгдэхэд юу нөлөөлдөг вэ?
Ган ба шаарны зааг орчимд байрладаг шаарны шугам хүчилтөрөгчийн потенциалын хэлбэлзэл болон FeO-оор баялаг шүлтлэг шаарны нөлөөнд өртдөг тул хамгийн хурдан элэгддэг. Эдгээр нөхцөл MgO-C тоосгон дахь нүүрстөрөгчийн исэлдэлт болон MgO барьцалдуулагч фазын химийн уусалтыг зэрэг түргэсгэдэг. Иймээс шаарны шугамын элэгдэл доторлогооны бусад хэсгийнхээс ихэвчлэн хурдан байдаг.
Шанаганы шаарны шугамд ямар галд тэсвэртэй тоосго хамгийн тохиромжтой вэ?
Al эсвэл Al-Mg антиоксидантын системтэй, хайлуулсан мөхлөгт MgO-C тоосго нь стандарт сонголт юм. Шаарны зэврэлтэд тэсвэртэй байх эсвэл нүүрстөрөгчийн шингээлтийг хянах нь дулааны цохилтод тэсвэртэй байхаас илүү чухал бол Al₂O₃-MgO-C шпинель холбоост тоосго эсвэл нүүрстөрөгч багатай шпинелийн найрлагыг илүүд үзнэ.
Антиоксидантууд MgO-C тоосгоны гүйцэтгэлийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?
Металл Al, Al-Mg хайлш, Si болон B₄C зэрэг антиоксидантууд тухайн орчинд урвалд орж оксид, карбид эсвэл боратын фаз үүсгэн тоосгоны нүх сүвийг битүүлдэг. Мөн хүчилтөрөгч нүүрстөрөгчийн холбоост хүрэхээс өмнө бэлэн хүчилтөрөгчийг зарцуулснаар нүүрстөрөгчгүйжилт болон түүний дараах шаарны нэвчилтийг удаашруулдаг.
Шанаганы доторлогоо хэдэн хайлуулалт даах ёстой вэ?
Ашиглалтын хугацаа нь бүс, гангийн марк, шаарны химийн найрлага болон хутгалтын эрчим зэргээс хамаарч ойролцоогоор 80-180 хайлуулалт байдаг. Шаарны шугам болон цохилтын дэвсгэрийн ашиглалтын хугацаа нь ихэвчлэн савны нийт доторлогоог шинэчлэх хугацааг тодорхойлдог.
Шанаганы ажлын доторлогоо ба байнгын доторлогооны ялгаа юу вэ?
Ажлын доторлогоо нь ган болон шаарны шууд хүрэлцдэг, элэгдэж дуусдаг дотор давхарга бөгөөд доторлогоог шинэчлэх бүрд сольдог. Байнгын (аюулгүйн) доторлогоо нь ган их биеийг хамгаалах дулаалгын давхарга бөгөөд ажлын доторлогооны хэд хэдэн ашиглалтын мөчлөгийг даахаар төлөвлөгддөг.
08 — Холбогдох шийдлийн хуудсууд
- Гангийн шанаганы галд тэсвэрлэх материалын шийдэл — Савны иж бүрэн тойм, элэгдлийн бүсчлэл, цохилтын дэвсгэрийн тохиргоо болон захиалгат RFQ тодорхойлолт
- Шанаганы зуухны (LF) галд тэсвэрлэх материалын шийдэл — Нумын дөлний бүсийн хамгаалалт, шаарны шугамын MgO-C тоосгоны сонголт болон шанаганы дээврийн гурвалжин хэлбэртэй галд тэсвэрлэх материал
- RH вакуум хийгүйжүүлэгчийн галд тэсвэрлэх материалын шийдэл — Гурван үе давхаргатай сорох хоолойн хийц, савны доод хэсгийн хоолойн амсрын тоосго болон вакуум эргэлтийн элэгдлийн шинжилгээ
- MgO-C болон Al2O3-MgO-C нүүрстөрөгчийн тоосго — Марк тус бүрийн TDS үзүүлэлт, антиоксидант матрицын найрлага, өндөр цэвэршилттэй хайлуулсан магнезийн тоосго
- Тундишийн хошууны суудлын тоосго (худаг блок) үйлдвэрлэгч — Угсармал худаг блок, хошууны хонхрын блок болон урсгал тохируулах иж бүрдэл
Шанаганы галд тэсвэрлэх материалын захиалгат инженерийн шийдэл, үнийн санал авах
YK Chanshine нь шанага, конвертер болон тундишийн доторлогооны бүс бүрд тохируулан зохион бүтээсэн MgO-C тоосго, шпинель холбоостой тоосго, цутгамал цул материалыг үйлдвэрлэдэг. Бид олон улсын хайлуулах үйлдвэрүүдэд багцын COA/TDS баримт бичиг, захиалгат антиоксидант найрлага, хэмжээсийн нарийвчлалтай бүтээгдэхүүн нийлүүлдэг. Албан ёсны үнийн санал авахын тулд шанаганы доторлогооны зураг, гангийн марк болон шаарны химийн найрлагыг илгээнэ үү. Бид 24-48 цагийн дотор хариу өгнө.