Kısa yanıt: Bir elektrik ark ocağı (EAF) manyezit-karbon (MgO-C) tuğlası dört ana şekilde bozulur: cüruf manyeziti çözer, cüruftaki demir oksit karbonu yakar, hava ve CO2 duvarı cürufun örtmediği yerlerde karbonu yakar ve tuğla yüksek sıcaklıkta kendi içindeki reaksiyonlar nedeniyle karbonunu ve dayanımını kaybeder. Alüminyum, silisyum, silisyum karbür ve bor karbür gibi antioksidanlar bu saldırıları durdurmaz. Karbon kaybını yavaşlatır ve sıcak yüzeyde yoğun bir tabaka oluşmasına yardımcı olurlar. Doğru karışım fırının bölgesine bağlıdır; bu nedenle cüruf hattı için tasarlanan tuğla sıcak noktaya veya alt yan duvara uygun tuğlanın aynısı olmamalıdır. Tedarikçileri karşılaştırırken tuğla tasarımını bölgeye göre, kullanılmış bir tuğlanın kesilmiş yüzey raporunu ve tuğla başına fiyatı değil ton çelik başına maliyeti isteyin.
1. Bu Teknik İnceleme Neden Hazırlandı?
Manyezit-karbon tuğlalar ilk olarak elektrik ark ocaklarının sıcak noktaları için geliştirildi ve ancak daha sonra, 1970'lerin sonlarında konvertörlerde kullanılmaya başlandı. Bu nedenle bu malzemenin en uzun geçmişe sahip olduğu yer EAF'dir. Satın alma ve mühendislik ekiplerinin hâlâ en çok tartıştığı yer de burasıdır: Grafit oranı daha yüksek bir tuğla daha mı iyidir? Bor karbür fiyatına değer mi? Aynı marka, komşu fırında neden iki kat daha uzun dayandı?
Refrakter malzemeler üretiyoruz, dolayısıyla bir bakış açımız var. Ayrıca hangi ifadelerin yayımlanmış çalışmalara, hangilerinin kendi değerlendirmemize dayandığını belirtmeye çalışıyoruz. Sağlam bir veriye sahip olmadığımız yerlerde bunu söylüyor ve sayı uydurmuyoruz.
Bu makalede şunları bulacaksınız:
- Bir EAF MgO-C tuğlasının aşınmasının dört yolu, sade bir dille;
- Her antioksidanın ne işe yaradığı ve nerede sorun çıkarabileceği;
- Tuğlanın fırının her bölgesine göre nasıl uyarlanacağı;
- Kullanılmış bir tuğlanın nasıl inceleneceği ve tedarikçiye nelerin gönderileceği;
- Ton başına maliyet yöntemi ve doğrudan yanıtlanan 18 soru.
2. Bir EAF Manyezit-Karbon Tuğlası Nasıl Üretilir
Üç iş, üç bileşen
Bir MgO-C tuğlası bir malzeme ekibidir ve her biri bir işi üstlenir.
- Manyezit taneleri cürufa ve ısıya dayanıklıdır. Tuğlanın büyük kısmını oluştururlar.
- Grafit cüruf tarafından ıslanmaz, ısıyı iyi iletir ve az genleşir. Bu sayede cüruf içeri girmez ve tuğla ısıtma ve soğutma döngülerine dayanır.
- Karbon bağı (genellikle reçine) tuğlayı bir arada tutar ve ilk ısıtmadan sonra bir karbon ağı bırakır.
Sorun şu: grafit yanar. Bu yazıda ele alınan diğer her şey bunun sonucudur.
Literatürde belirtilen aralıklar
| Öğe | Tipik aralık | Not |
|---|---|---|
| MgO-C tuğlalarının karbon içeriği | %8 ila %30; en yaygın aralık %10 ila %20 | Yayımlanmış bir çelik üretimi kaynağı |
| Antioksidan katkılar | Toplamda yaklaşık %2 ila %3 | En yaygın olanlar alüminyum ve silisyumdur |
| Aralıklı çalışan EAO'larda grafit | Genellikle daha yüksek | Isıtma ve soğutmanın daha sık olduğu yerler |
| Çalışma sıcaklığı | 1.500 °C'nin üzerinde | Rafinasyon cürufu 1.650 °C'yi aşabilir |
| Kaba agrega | 1 ila 7 mm; tuğlanın yaklaşık %70'i | Matris daha incedir, 50 ila 500 µm |
Bunlar, yayımlanmış incelemelerden alınan genel değerlerdir; belirli bir fırına ait teknik şartname değildir. Kendi değerleriniz tedarikçinizin veri sayfasına ve kendi fırınınıza dayanmalıdır.
Ergitilmiş mi, sinterlenmiş magnezya mı?
Yayımlanmış bir referans tablosunda, bir adet ergitilmiş deniz suyu magnezyası (%99,07 MgO, %2,6 görünür gözeneklilik) ile bir adet doğal sinterlenmiş magnezya (%95,46 MgO, %8 görünür gözeneklilik) karşılaştırılıyor. Bu tek bir örnektir, genel bir kural değildir. Ancak eğilimi gösterir: ergitilmiş taneler genellikle daha saf ve yoğundur; dolayısıyla cürufun içlerine sızabileceği daha az yol vardır. Tanelerdeki SiO2 ve CaO gibi safsızlıklar önemlidir, çünkü demir oksitle düşük erime noktalı fazlar oluştururlar.
Bize göre tane seçimi, bölgeye göre yapılmalıdır. Bölge tablosunda bu konuya geri döneceğiz.
3. EAO MgO-C Tuğlasının Dört Aşınma Şekli
1. Cüruf magnezyayı çözer
Cüruf, magnezyaya iki şekilde saldırır. Silika ve kireç tane sınırlarına girerek taneleri gevşetir. Demir oksit (FeO) magnezya tanelerinin içine difüze olur ve saf magnezyadan daha düşük sıcaklıkta eriyen bir magnezya-demir oksit katı çözeltisi oluşturur.
1.600 °C'de %25 FeO içeren cürufla yapılan bir laboratuvar çalışmasında, en şiddetli aşınma baziklik 0,5 olduğunda görülmüş; yaklaşık 2,0 ve üzerindeyse aşınma az olmuştur. Bu nedenle tuğla kadar fırının işletimi ve cüruf kimyası da önemlidir. Bazik ve MgO'ya doymuş cürufla iyi performans gösteren bir tuğla, cüruf asidik hâle geldiğinde ağır hasar görebilir.
2. Demir oksit karbonu içeriden yakar
Cüruf tuğlanın içine girdiğinde demir oksit grafitle buluşur ve FeO + C → Fe + CO tepkimesi karbonu tüketir. Tuğla gözenekli ve zayıf hâle gelir, daha fazla cüruf içeri girer ve aşınma hızlanır. Yayımlanmış bir inceleme, tuğlanın yapısal olarak gevrekleşmesine bu tepkimenin yol açtığını belirtiyor.
3. Hava ve CO2, cürufun örtmediği yerlerde karbonu yakar
EAF duvarının sıcak yüzeyi her zaman cüruf altında kalmaz. Tuğlanın fırın havasına veya CO2'ye maruz kaldığı yerlerde karbon doğrudan yanar. Yayımlanmış çalışmalar, doğrudan oksidasyonun yaklaşık 1.400 °C'nin altında, magnezya veya cüruf yoluyla dolaylı oksidasyonun ise bu sıcaklığın üzerinde gerçekleştiğini gösteriyor. Bu nedenle, cüruf saldırısının hafif olduğu yerlerde bile alt yan duvarlar ve sık sık açıkta kalan alanlar oksidasyon direncine ihtiyaç duyar.
4. Tuğla kendi kendine zarar verir
Yüksek sıcaklıkta magnezya ve karbon reaksiyona girebilir: MgO + C → Mg(gas) + CO(gas). Standart koşullarda reaksiyon yaklaşık 1.850 °C'de başlar. Gerçek bir tuğlada gaz gözeneklerden kaçabildiğinden reaksiyon çok daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleşebilir. Tuğla içten malzeme kaybeder ve bunun sonucunda zayıf, gözenekli bir yapı oluşur. Yayımlanmış testlerde ayrıca çok ince magnezya (0.1 mm ve daha ince) kullanmanın bu tür hasarı azalttığı bildirilmiştir.
Isıl döngüler ve mekanik aşınma
Bu dört etkene ek olarak, EAF tuğlası tekrar tekrar ısıtılıp soğutulur, hurda darbelerine maruz kalır ve hareketli çelik tarafından yıkanır. Isıl döngüler zamanla yapıyı gevşetir. Yayımlanmış bir konvertör çalışması, 1.500 °C'nin üzerinde tekrarlanan ısıtma ve 500 °C'nin altına soğutmanın gerçek tuğla hasarını laboratuvarda yeniden oluşturabildiğini buldu. Hareketli çeliğin neden olduğu aşınma, tuğlanın sıcak mukavemeti arttıkça azalır.
Birbirlerini beslemelerinin nedeni
Bu dört mekanizma nadiren tek başına işler. Karbon kaybı gözenekleri açar. Açık gözenekler cürufun içeri girmesini sağlar. Cüruf daha fazla FeO getirir. Daha fazla FeO, daha fazla karbon yakar. Bu bölümden tek bir şey hatırlayacaksanız, şu olsun: tuğla genellikle tek bir nedenle değil, bir kısır döngü sonucunda bozulur. Döngüyü en zayıf halkasından kırın; böylece tuğlanın tamamı daha uzun ömürlü olur.
4. Tuğlanın Fırında Aşındığı Yerler
Birçok fırında üst duvarda su soğutmalı paneller kullanılır; bu nedenle tuğlalar çoğunlukla alt gövdede, cüruf hattında ve sıcak noktalarda görev yapar. Yerleşimler farklılık gösterir, bu nedenle kendi fırınınızı kontrol edin (bkz. eksiksiz EAF refrakter astar çözümlerimiz).
| Bölge | Başlıca tehdit | Kullanılmış bir tuğlada görünümü |
|---|---|---|
| Sıcak nokta (arklara en yakın yer) | Çok yüksek sıcaklık, ark ışınımı, hızlı cüruf saldırısı | Kalan ince tuğla, sırlanmış veya yıkanmış sıcak yüzey |
| Cüruf hattı | Cüruf saldırısı ve FeO, değişen cüruf seviyesi | Cüruf seviyesinde bir oluk |
| Cüruf seviyesinin üstündeki veya altındaki yan duvar | Hava ve CO2 oksidasyonu, ısıl döngüler | Derin dekarbürize tabaka, yüzeye paralel çatlaklar |
| Şarj tarafı (hurda darbesi) | Hurda darbesi, ısınma ve soğuma | Kenarları kırılmış veya yüzeyi dökülmüş yüzeyler |
| Döküm alanı | Çelik akışı, tekrarlanan ısınma, oksidasyon | Aşınmış iç çap, çatlaklar |
Kesin aşınma sırası; fırınınızın tasarımına, güç girişine, cüruf uygulamasına ve hurda karışımına bağlıdır. Genel bir kullanım ömrü değeri vermiyoruz. Birisi koşulları belirtmeden böyle bir değer verirse temkinli yaklaşın.
5. Antioksidanların İşlevleri ve Yapamayacakları
Antioksidan, oksijenle grafitten daha kolay reaksiyona giren veya oksijenin tuğlaya girdiği yolu kapatan bir malzemedir. Karbonu korur, ancak kalitesiz bir tuğlayı iyi hâle getirmez.
Alüminyum
Alüminyum, tuğladaki karbon monoksit ve karbonla reaksiyona girer. Argon atmosferinde yürütülen, yayımlanmış bir laboratuvar çalışmasında düşük sıcaklıkta alüminyum ve magnezyum içeren sıvı bir faz; ardından yaklaşık 850 °C'den sonra ince plaka biçimli parçacıklar hâlinde alüminyum karbür oluştuğu görüldü. 1.000 °C'nin üzerinde alüminyum karbür, magnezyayla reaksiyona girerek hem magnezya hem de karbonla iyi uyum sağlayan magnezyum alüminat spineli (MgAl2O4) oluşturur. Genel etki, gözenekleri doldurup oksijeni yavaşlatmaktır.
Dikkat (uygulamamızla ilgili bir not): Alüminyum karbür nemle reaksiyona girebilir. Tuğlaları depolama ve taşıma sırasında kuru tutun.
Silisyum
Silisyum, karbonla reaksiyona girerek silisyum karbür oluşturur (Si + C → SiC). Yeni oluşan SiC gözenekleri doldurur ve grafiti korur. Sıklıkla alüminyumla birlikte kullanılır. Yayımlanmış incelemelerde, etkili ve düşük maliyetli oldukları için en çok kullanılan antioksidanların alüminyum ve silisyum olduğu belirtiliyor.
Silisyum karbür (SiC olarak eklenir)
Toz hâlinde eklenen SiC iki şekilde etki eder. Kendisi oksitlenmeye karşı direnç gösterir ve gözenekleri doldurur. Yayımlanmış konvertör uygulamalarında, gaz fazında oksitlenmenin sorun olduğu boğaz ve koni bölümlerine SiC eklenir. Aynı yaklaşım, cürufun sık sık örtmediği fırın duvarları için de uygundur.
Bor karbür
Bor karbür, karbon monoksitle reaksiyona girerek magnezyayla birleşip sıvı bir MgO-B2O3 fazı oluşturan sıvı bor oksit meydana getirir. Yayımlanmış incelemelere göre bu sıvı, orta sıcaklıklarda gözenekleri doldurur ve havanın erişimini sınırlar. Bor karbürün güçlü yanı budur.
Dikkat (bu, yayımlanmış bir veri değil, bizim değerlendirmemizdir): Tuğlanın yüzeyi çok sıcak olduğunda sıvı faz tuğlayı yumuşatabilir. En sıcak bölgelerde bor karbür kullanmadan önce bunu dikkatle kontrol eder, tedarikçiden yüksek sıcaklık dayanımına ilişkin verileri isterdik.
Antioksidanların yapamayacakları
- Cürufun magnezyayı çözmesini önlemezler. Bunun için saf, yoğun tanelere ve sağlam bir cüruf uygulamasına ihtiyacınız var.
- Kötü bir ısıtma sürecini telafi etmezler. Islak veya hızlı ısıtılan bir tuğla, içinde ne olursa olsun çatlar.
- Daha fazlası her zaman daha iyi değildir. Çok erken reaksiyona giren veya zayıf bir faz bırakan bir antioksidan, yüksek sıcaklıktaki dayanımınızı düşürebilir. Genel tasarım, tek bir katkı maddesinden daha önemlidir.
6. Tuğlayı Bölgeye Göre Uyarlama
Tek bir en iyi EAF tuğlası yoktur. Fırınınızın her bölgesi için cürufunuza, hurdanıza ve uygulamanıza göre üretilmiş en iyi tuğla vardır.
| Bölge | Magnezya tanesi | Karbon | Antioksidan yaklaşımı (ayarlanacak) | Neden |
|---|---|---|---|---|
| Sıcak nokta | Yüksek saflıkta, düşük safsızlıklı ergitilmiş magnezya | Termal şok için yeterli grafit; saflık önemlidir | Alüminyum ve silisyum bazlı; bor karbürü dikkatle değerlendirin | En yüksek sıcaklık ve hızlı cüruf aşınması |
| Cüruf hattı | Yüksek saflıkta, yoğun ergitilmiş magnezya | Orta ile yüksek arasında, iyi korunmuş | Alüminyum ve silisyum; FeO oranı yüksekse SiC | FeO aşınması ve seviyenin değişmesi |
| Alt yan duvar | Kaliteli ergitilmiş veya yüksek kaliteli sinterlenmiş magnezya | Orta, güçlü oksidasyon korumasıyla | Alüminyum ve silisyum, SiC, bor karbür orta sıcaklıklarda yardımcı olabilir | Hava ve CO2 tuğlaya ulaşır |
| Şarj tarafı (hurda darbesi) | Güçlü, tok matris | Daha yüksek grafit oranı termal şoka yardımcı olur | Mukavemet sağlayan metaller | Darbe ve termal şok |
| Döküm alanı | Yoğun, yüksek saflıkta, teknik çizime göre şekillendirilmiş | Orta | Akışa ve ısı döngüsüne uygun | Çelik akışı ve ısı döngüleri |
“Orta” ve “yüksek”, kendi tuğla aralığınızdaki göreli seviyeleri ifade eder. Kesin yüzdeler vermiyoruz; çünkü doğru değer fırına ve tedarikçinin reçetesine bağlıdır.
Bilinmesi gereken üç ödünleşim
- Daha yüksek grafit oranı termal şok riskini azaltır, ancak oksidasyonun yakacağı malzeme miktarını da artırır. Daha fazla karbon, yalnızca daha fazla karbon değil, daha iyi koruma gerektirir.
- Daha saf magnezya daha pahalıdır, ancak genellikle sıcak noktada ve cüruf hattında bu maliyeti karşılar; çünkü kayba cüruf aşınması yol açar. Yan duvarda ise sağladığı tasarruf, buna değmeyebilir.
- Metal antioksidanlar tuğlayı güçlendirir, ancak maliyeti ve kullanım gereksinimlerini artırabilir. Her yerde değil, işe yaradıkları yerlerde kullanın.
Özel tasarım için sizden gerekenler
Bunlardan ne kadar çok bilgi gönderirseniz ilk tasarım o kadar isabetli olur:
- fırın tipi, kapasitesi, gücü ve dökümden döküme geçen süre;
- refrakter kaplama çizimi ve bölgelere göre tuğla kalınlığı;
- hurda karışımı ve varsa doğrudan indirgenmiş demir veya sıvı metal;
- cüruf uygulaması (baziklik, MgO ilavesi, köpürtme, FeO aralığı);
- mevcut tuğla, döküm ömrü ve arızalanma şekli, bölgelere göre;
- kullanılmış tuğlaların ve çalışan fırının fotoğrafları.
7. Kullanılmış Bir Tuğlayı Okuma: 4 Adımlı Analiz
Kullanılmış bir tuğla, ücretsiz bir test raporudur. Nasıl okuyacağınız burada anlatılıyor.
Adım 1. Önce sıcak yüzün fotoğrafını çekin
Tuğlayı kesmeden veya temizlemeden önce fotoğraf çekin. Bölgeyi, konumu ve döküm sayısını not edin.
Adım 2. Kalınlığı boyunca kesin
Sıcak yüzden soğuk yüze kadar kesin ve kesit yüzeyine bakın.
Adım 3. Katmanları ölçün
Sıcak yüzden başlayarak her katmanın kalınlığını milimetre cinsinden kaydedin: cüruf kaplı katman, yoğun katman, karbonsuz katman, etkilenmemiş çekirdek.
Adım 4. Karar verin
| Gördüğünüz | Olası anlamı | Neleri inceleyeceğimiz |
|---|---|---|
| Kalın, gözenekli ve karbonsuz tabaka | Başlıca neden oksidasyon | Antioksidan sistemi, depolama ve ısıtma, cüruf örtüsü |
| Taneleri yuvarlaklaşmış, tuğlanın derinliklerine işlemiş cüruf | Başlıca neden cüruf saldırısı | Magnezya saflığı ve yoğunluğu, cüruf bazikliği ve FeO |
| Sıcak yüzde yoğun ve ince bir tabaka | Koruyucu bir tabaka oluşmuş ve yerinde kalmış | Reçeteyi koruyun, ısıtmanın ve uygulamanın tutarlı kaldığını kontrol edin |
| Sıcak yüze paralel çatlaklar | Isıl çevrim veya hızlı ısıtma | Grafit oranı, ısıtma eğrisi, güç verme uygulaması |
| Cüruf seviyesinde aşınma oluğu | Seviyesi değişen cürufun neden olduğu hat aşınması | O hattaki tuğla kalitesi, cüruf seviyesinin kontrolü |
| Soğuk yüzde ince, beyaz bir birikinti | Magnezyum buharının dışarı çıkıp yeniden oksitlenmesi (yayımlanmış laboratuvar çalışmaları soğuk yüzde MgO kılcal kristalleri bulunduğunu bildiriyor) | Değerlendirmemiz: yoğunluğu ve karbon dengesini kontrol edin |
Testlerin sağlayabilecekleri
Basit araçlarla başlayın
Fotoğraflar, cetvel ve optik mikroskop size çok şey anlatır. Kullanılmamış bir tuğlanın hacim yoğunluğu ve görünür gözenekliliği standart testlerle ölçülür.
Ardından gerektiğinde cihazlardan yararlanın
Element analizi yapan taramalı elektron mikroskobu (SEM/EDS), hangi elementin hangi fazda bulunduğunu gösterir. X-ışını kırınımı (XRD), örneğin spinel veya silisyum karbür gibi kristal fazları tanımlar.
Tek bir tuğladan fazla sonuç çıkarmayın
Tek bir tuğla yanıltıcı olabilir. Aynı partiden kullanılmamış bir tuğlayla ve aynı bölgeden kullanılmış başka bir tuğlayla karşılaştırın.
8. Çelik Tonu Başına Maliyetin Hesaplanması
Daha ucuz olup daha az ergitme dayanan bir tuğlanın ton başına maliyeti daha yüksek olabilir.
Ton başına refrakter kaplama maliyeti = (tuğla fiyatı + montaj + onarım ve duruş maliyeti) / (ergitme sayısı × her ergitmedeki ton miktarı)
Yalnızca örnekleme amacıyla verilmiş varsayımsal rakamlarla bir örnek:
| Parametre | A tuğlası | B tuğlası |
|---|---|---|
| Bölgenin refrakter kaplama maliyeti (birim) | 1,000 | 1,350 |
| Elde edilen ergitme sayısı | 400 | 650 |
| Her ergitmedeki ton miktarı | 100 | 100 |
| Ton başına maliyet (birim) | 0.025 | 0.021 |
Bu varsayımsal örnekte daha pahalı tuğla daha avantajlıdır. Kendi kayıtlarınızdan iki satır daha ekleyin: plansız bir duruşun maliyeti ve o bölge için yapılan ilave onarımlar. Plansız bir duruşun maliyeti tuğlaların maliyetini aşabilir.
9. Sipariş Vermeden Önce Yapılacak Altı Kontrol
| Sorun | Neden | İyi bir yanıt şöyle olur: |
|---|---|---|
| Tuğla bölgeye göre mi tasarlanmış? | Tek bir tuğla her bölgeye uygun olamaz | Bölgeye göre kalite sınıflarının listesi ve gerekçesi |
| Magnezya tanesinin MgO, SiO2 ve CaO oranları nedir? | Safsızlıklar erime noktasını düşürür | Test yöntemiyle birlikte teknik veri sayfasındaki değerler |
| Hangi antioksidanlar kullanılıyor ve mantığı nedir? | Kopyalanmış reçetelerden kaçınmak için | Bölgeniz ve cürufla bağlantılı bir gerekçe |
| Oksidasyon testinde nasıl davranıyor? | Tekrarlanabilir bir testte karbon kaybını görmek için | Yöntemi ve koşulları belirtilmiş bir test sonucu |
| Kullanılmış bir tuğlanın kesit yüzeyini görebilir miyim? | Gerçek test raporu | Fotoğraflar ve milimetre cinsinden katman derinlikleri |
| Benzer bir fırında kaç ergitme yapılıyor? | Gerçekçi bir hedef belirlemek için | Tek bir kusursuz sayı değil, koşullara bağlı bir aralık |
10. YK Chanshine, EAF Ekipleriyle Nasıl Çalışır?
Çelik tesisleri için magnezya-karbon tuğlalar ve diğer refrakterleri kendi üretim tesislerimizde üretiyoruz. Bir EAF projesindeki sürecimiz basittir:
- Fırın verilerini, cüruf uygulamanızı ve kullanılmış tuğlaların fotoğraflarını gönderiyorsunuz.
- Aşınma düzenini sizinle birlikte bölge bölge inceliyoruz.
- Her bölge için bir tuğla tasarımı öneriyor, neleri neden değiştireceğimizi açıklıyoruz.
- Depolama, montaj ve ısıtma talimatlarını yazılı olarak iletiyoruz.
- Denemenin ardından kullanılmış tuğlaları birlikte inceliyor ve gerekli ayarlamaları yapıyoruz.
11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
Elektrik ark ocağında magnezya-karbon tuğlalar ne için kullanılır?
Fırının en zorlu koşullara maruz kalan bölümlerini kaplarlar: arkların yakınındaki sıcak noktaları, cüruf hattını ve alt yan duvarın bazı bölümlerini. Magnezyanın cürufa dayanımını, grafitin ısı iletkenliği ve cürufu itme özelliğiyle bir araya getirirler.
EAF MgO-C tuğlalar neden aşınır?
Dört temel neden vardır: cüruf magnezyayı çözer, demir oksit karbonu içeriden yakar, hava ve CO2 duvarın cürufla örtülmediği yerlerdeki karbonu yakar ve tuğla yüksek sıcaklıkta kendi içinde tepkimeye girebilir. Isınma döngüleri ve hurda darbeleri de hasarı artırır.
Bir EAF tuğlasında ne kadar karbon bulunmalı?
Yayımlanmış incelemelerde geniş bir aralık verilir: yaklaşık %8 ila %30; en yaygın aralık ise %10 ila %20'dir. Daha yüksek karbon oranı termal şok dayanımını artırır, ancak oksidasyona karşı daha iyi koruma gerektirir. Uygun oran bölgeye ve çalışma uygulamanıza bağlıdır; bu nedenle yalnızca bir sayı değil, tasarım gerekçesini de sorun.
MgO-C tuğlalarda antioksidanların rolü nedir?
Karbonu korurlar. Alüminyum ve silisyum gibi metaller ile bor karbür gibi bileşikler, oksijen veya karbon monoksitle tepkimeye girerek gözenekleri dolduran ve oksijenin geçişini yavaşlatan ürünler oluşturur. Cürufun magnezyayı çözmesini önlemezler.
Alüminyum, MgO-C tuğlada ne işe yarar?
Alüminyum, tuğladaki karbon ve gazla tepkimeye girerek alüminyum karbür oluşturur. Yaklaşık 1.000 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda bu karbür, magnezya ile tepkimeye girerek spinel oluşturur. Spinel ve diğer ürünler gözenekleri doldurur. Alüminyum karbür nemle tepkimeye girebileceğinden tuğlaları kuru tutun.
Silisyum, MgO-C tuğlada ne işe yarar?
Silisyum karbonla tepkimeye girerek gözenekleri dolduran ve grafiti koruyan silisyum karbürü oluşturur. Silisyum, iyi sonuç verdiği ve birçok alternatife göre daha düşük maliyetli olduğu için alüminyumla birlikte yaygın olarak kullanılır.
Bor karbür ek maliyetine değer mi?
Orta sıcaklıklarda havanın tuğlaya ulaştığı bölgelerde işe yarayabilir; çünkü gözenekleri kapatan sıvı bir faz oluşturur. En sıcak bölgelerde sıvı faz tuğlayı yumuşatabilir; bu nedenle tedarikçiden yüksek sıcaklık dayanımı verilerini ve kullanılmış tuğla raporunu isteyin.
Dekarbürize olmuş katman nedir?
Bu, kullanılmış bir tuğlada karbonun yandığı katmandır. Gözenekli ve zayıftır; bu nedenle cüruf içeri girebilir ve katman soyulabilir. Sıcak yüzeyden itibaren milimetre cinsinden ölçülen kalınlığı, kullanılmış bir tuğladan elde edilebilecek en yararlı verilerden biridir.
Kullanılmış bir tuğlanın sıcak yüzeyindeki yoğun katman nedir?
Yüksek sıcaklıkta, sıcak yüzeyde yoğun bir magnezya katmanı veya spinelli magnezya katmanı oluşabilir. Bu katman, oksidasyonun ilerlemesini ve cürufun içeri girmesini yavaşlatır. Kullanılmış tuğlalarınızda bu katmanı görüyorsanız ve yerinde duruyorsa, reçeteniz ve uygulamanız muhtemelen birbiriyle uyumludur.
Bir EAF tuğlası için ergitilmiş magnezya mı, sinterlenmiş magnezya mı seçmeliyim?
Ergitilmiş magnezya genellikle daha saf ve yoğundur; çoğu zaman sıcak nokta ve cüruf hattı için uygundur. Daha az zorlu bölgeler için kaliteli sinterlenmiş türler yeterli olabilir. Veri sayfasındaki MgO, SiO2, CaO ve gözeneklilik değerlerini kontrol edin; tuğla başına fiyatı değil, ton başına maliyeti karşılaştırın.
Cüruf bazikliği tuğla aşınmasını nasıl etkiler?
1.600 °C’de ve %25 FeO ile yapılan bir laboratuvar çalışmasında, en fazla aşınma düşük baziklikte (0,5), çok az aşınma ise yaklaşık 2,0 ve üzerindeki değerlerde görülmüştür. Gerçek fırınlar daha karmaşıktır, ancak mesaj açıktır: cüruf uygulaması ve tuğla seçimi birlikte belirlenmelidir.
Aynı tuğla neden bir fırında diğerine göre daha uzun süre dayanır?
Fırın tasarımı, güç girişi, hurda karışımı, cüruf uygulaması, ısıtma rutini ve dökümden döküme geçen süre, tuğlanın ne kadar iş yapması gerektiğini etkiler. Fırınları aynı koşullarda karşılaştırın veya tedarikçinizden kullanım ömrü verilerinin dayandığı koşulları göstermesini isteyin.
MgO-C tuğlalar nasıl depolanmalıdır?
Tuğlaları kuru ve zeminden yüksekte tutun; yağmurdan ve nemli havadan koruyun. Nem, reçine bağını ve bazı antioksidanları olumsuz etkileyebilir. Ambalajı teslim alırken kontrol edin ve paletin taşıma kapasitesini aşacak şekilde istiflemeyin.
Yeni bir EAF astarı nasıl ısıtılmalıdır?
Tedarikçinin yazılı ısıtma eğrisini izleyin ve uçucuların çıkabilmesi için düşük sıcaklıkta yavaş ısıtma aşamasını koruyun. Çok hızlı ısıtma çatlamaya ve dökülmeye neden olabilir. İlk ısıtmanın kötü yapılması, iyi bir reçetenin faydasını ortadan kaldırabilir.
Oksidasyonun mu yoksa cüruf aşınmasının mı başlıca aşınma nedeni olduğunu nasıl anlarım?
Kullanılmış bir tuğlayı kesin ve katmanları ölçün. Kalın, gözenekli ve karbon içermeyen bir katman oksidasyona işaret eder. Tuğlanın derinlerinde yuvarlak taneli cüruf görülmesi, cüruf aşınmasına işaret eder. Çoğu zaman ikisini de görürsünüz; ölçülen derinlikler hangisinin baskın olduğunu gösterir.
Fırınıma özel bir MgO-C tuğla üretebilir misiniz?
Evet. Fırın türünü ve kapasitesini, astar çizimini, cüruf uygulamasını, hurda karışımını, mevcut tuğlayı ve bölgelere göre ömrünü ve kullanılmış tuğlaların fotoğraflarını gönderin. Bölgeleri ayrı ayrı ele alan bir teklif ve gerekçelerini iletelim.
Teknik inceleme veya fiyat teklifi için neleri göndermeliyim?
Fırın verilerini, bölgelere göre astar çizimini, cüruf uygulamasını, mevcut tuğlayı ve ergitme sayısı cinsinden ömrünü, kullanılmış tuğlaların fotoğraflarını ve ulaşmak istediğiniz hedefi gönderin. Cetvel bulunan kesit yüzü fotoğrafları çok yardımcı olur.
EAF astarının ton başına maliyetini nasıl hesaplarım?
Bölgeye ait tuğla fiyatını, montaj ve onarım ya da duruş maliyetlerini ekleyin, ardından toplamı ergitme sayısı ile ergitme başına tonajın çarpımına bölün. Duruş maliyeti için kendi kayıtlarınızı kullanın. Daha pahalı bir tuğla daha uzun süre dayanıyorsa, ton başına maliyeti çoğu zaman daha düşük olur.
12. Kaynaklar
Bu makaledeki yayımlanmış bilgiler aşağıdaki kaynaklardan alınmıştır. Kendi değerlendirmelerimiz metinde belirtilmiştir.
- Magnezya-Karbon Refrakterler, Ispatguru
- Konvertörler için Magnezya-Karbon Refrakterler, Nippon Steel Teknik Raporu No. 125, 2020
- Metal antioksidanlar içeren MgO-C Refrakterlerin Reaksiyon Kimyası ve Mikro Yapı Gelişimi, Guha ve Smith, 2006
- Üfleme aşamasında cüruf bazikliği ve bileşiminin ConArc magnezya-karbon refrakterleri üzerindeki etkisi, A. Muller, Güney Afrika Madencilik ve Metalürji Enstitüsü Dergisi, 2011
- EAF Sistem Çözümleri: Eksiksiz EAF Refrakter Astar Çözümleri
- Çalışma Astarı Ürünü: EAF, Pota ve BOF için Yüksek Saflıkta MgO-C Tuğlalar
- Taban ve EBT Refrakterleri: EAF Kuru Dövme Harcı ve EBT Tapalama Deliği Sistemleri
- İlgili Mühendislik İncelemesi: BOF Tapalama Deliği Aşınması: Nedenleri ve Önlemler
13. EAF Astarınız Hakkında Bizimle Görüşün
Fırın verilerinizi, cüruf uygulamanızı ve mevcut tuğlanın bölgelere göre ömrünü bizimle paylaşın. Teknik değerlendirmemizi iletelim.
E-posta: sales@ykchanshine.com | WhatsApp: +86 139 9807 2158 | Çevrimiçi Talep: Bize Ulaşın