Giải pháp vật liệu chịu lửa cho lò tinh luyện thùng (LF) | Lớp lót Arc-Zone

Giải pháp vật liệu chịu lửa cho lò thùng (LF): Lớp lót chịu nhiệt khi gia nhiệt lại bằng hồ quang điện cực

Lò thùng (LF) là thùng rót thép được lắp mái tam giác có lớp lót chịu lửa và ba điện cực than chì, dùng để gia nhiệt lại, khử lưu huỳnh và điều chỉnh chính xác thành phần hóa học của thép lỏng trong quá trình luyện kim thứ cấp. Phần thân dưới của lò — thành bên, đáy, nút xốp và khối đáy thùng rót — chịu mài mòn do áp suất sắt tĩnh và tác động động học tương tự như thùng rót thép tiêu chuẩn. Điểm độc đáo trong thiết kế vật liệu chịu lửa của LF nằm ở toàn bộ phần phía trên mặt thép lỏng: mái tam giác phải chịu được bức xạ hồ quang mạnh, ống lót lỗ điện cực cần có khả năng chống sốc nhiệt mà không nứt, còn đường xỉ ngay dưới vùng hồ quang bùng lên bị mài mòn nhanh hơn nhiều so với phần còn lại của thùng. Chúng tôi thiết kế lớp lót LF gồm thân thùng rót chịu tải nặng kết hợp với vùng phía trên chống bức xạ hồ quang, ngăn việc phải thay lớp lót sớm giữa chiến dịch do xói mòn cục bộ từ hồ quang.

LF khác thùng rót thép tiêu chuẩn như thế nào?

  • Mái và ống lót lỗ điện cực: Khác với thùng rót hở, LF có mái chịu lửa và phần tam giác được lót bằng vật liệu đúc làm nắp thùng rót chuyên dụng; các ống lót hàm lượng alumin cao bịt kín từng lỗ điện cực phải chịu được chu kỳ thay đổi nhiệt nhanh và xỉ bắn tóe.
  • Vùng điểm nóng do hồ quang: Đường xỉ và phần thành bên phía trên ngay dưới hồ quang điện cực hấp thụ năng lượng bức xạ tập trung và sự khuấy động mạnh của xỉ, đòi hỏi thành phần hóa học gạch chịu lửa cao cấp hơn.
  • Thời gian lưu luyện kéo dài: Thép nóng chảy lưu lại trong thùng LF để hoàn tất tinh luyện thứ cấp, khử lưu huỳnh và điều chỉnh thành phần hợp kim, khiến lớp lót làm việc phải chịu nhiều chu kỳ nhiệt tích lũy hơn trong mỗi mẻ.
  • Kiểm soát dòng chảy và sục khí từ đáy: Thành bên, tấm lót đáy chống va đập, nút sục khí xốp và khối đáy cửa trượt được lựa chọn đồng bộ theo yêu cầu luyện kim. Xem hướng dẫn Giải pháp vật liệu chịu lửa cho thùng rót thép và Nhà cung cấp khối đáy thùng rót của chúng tôi để biết thông số kỹ thuật đầy đủ của các bộ phận.

Lớp lót LF có cấu tạo như thế nào?

  • Vỏ thép: Thùng kết cấu gia cường, được thiết kế để chịu áp suất sắt tĩnh và quá trình vận chuyển bằng xe goòng thùng rót.
  • Lớp lót an toàn cố định: Gạch hoặc vật liệu đúc alumina cao ít xi măng, đóng vai trò là lớp ngăn cách an toàn nhiệt.
  • Lớp lót làm việc: Gạch MgO-C và Al₂O₃-MgO-C (AMC) độ tinh khiết cao ở thân thùng và đường xỉ, với hệ chống oxy hóa tăng cường tại vùng hồ quang tạt.
  • Mái chóp & ống lót điện cực: Khối đúc sẵn alumina cao/corundum-spinel và vòng ống lót chịu sốc nhiệt, được chế tạo bằng lớp lót chịu lửa đúc cho nắp thùng rót theo yêu cầu riêng.
  • Gốm sứ chức năng điều khiển dòng chảy: Nút thổi khí xốp định hướng, khối đáy thùng rót (MgO-C / AMC / Corundum), vòi thu và tấm trượt cửa van.
Mặt cắt 3D lớp lót chịu lửa của lò thùng (LF) - Sơ đồ gạch MgO-C vùng hồ quang tạt, mái chóp và ống lót cổng điện cực

Mặt cắt 3D lớp lót chịu lửa của lò thùng (LF): sơ đồ thể hiện gạch MgO-C phân vùng tại khu vực hồ quang tạt, vật liệu đúc mái chóp và ống lót cổng điện cực.

Vật liệu chịu lửa nào phù hợp nhất cho từng vùng của LF?

Vùng Cơ chế mài mòn chính Quy cách vật liệu chịu lửa khuyến nghị
Mái / chóp nắp Bức xạ hồ quang, chu kỳ nhiệt, xói mòn do khói Vật liệu đúc alumina cao hoặc corundum-spinel ít xi măng / khối đúc sẵn (xem Hướng dẫn về vật liệu đúc nắp thùng rót của chúng tôi)
Ống lót cổng điện cực Sốc nhiệt nghiêm trọng khi di chuyển điện cực Vòng gạch ống lót alumina cao chịu sốc nhiệt hoặc vật liệu đúc cổng alumina-chrome
Điểm nóng hồ quang tạt Bức xạ hồ quang trực tiếp, dòng xỉ nóng rửa mòn ở nhiệt độ cao Gạch MgO-C mật độ siêu cao gia cường chống oxy hóa hoặc gạch Al₂O₃-MgO-C
Đường xỉ (tiêu chuẩn) Xói mòn do xỉ kiềm trong quá trình tinh luyện thứ cấp Gạch MgO-C nung chảy độ tinh khiết cao (C 10–14%)
Thành bên (thân thùng) Xói mòn do thép/xỉ, dòng chảy rửa mòn cơ học, sốc nhiệt Gạch Al₂O₃-MgO-C (AMC) hoặc gạch chịu lửa alumina-spinel
Đáy, nút thổi khí & khối đáy Áp suất tĩnh của thép lỏng, khuấy khí, xói mòn do dòng thép Vật liệu đúc đáy, nút xốp và khối đáy thùng rót phù hợp (xem Giải pháp vật liệu chịu lửa cho thùng rót thép)

Vì sao vùng hồ quang tạt mòn nhanh hơn phần còn lại của đường xỉ?

Ba điện cực graphite hoạt động gần đường xỉ, phóng bức xạ hồ quang cục bộ và tạo ra dòng chảy cực mạnh trong bể kim loại nóng chảy. Gạch chịu lửa tiếp xúc trực tiếp với đường truyền bức xạ này hấp thụ thông lượng nhiệt cao hơn đáng kể so với phần còn lại của đường xỉ. Việc nâng cấp toàn bộ vòng chu vi gây tốn kém không cần thiết; phương pháp thiết kế phân vùng của chúng tôi chỉ bố trí gạch MgO-C tăng cường chất chống oxy hóa chuyên dụng tại các điểm nóng hồ quang chiếu trực tiếp, cân bằng tốc độ mài mòn và tăng số mẻ vận hành của toàn bộ lò.

Dữ liệu kỹ thuật cần thiết để thiết kế & bố trí lớp lót LF theo yêu cầu

Thông số điện và tinh luyện của lò

Các thông số cơ khí & luyện kim chính:

Các điểm kiểm tra tiêu chuẩn khi rà soát kỹ thuật:
  • Dung tích thùng rót & kích thước vỏ: Khối lượng thép danh định, chiều cao khoảng không phía trên thép và bản vẽ vỏ thùng.
  • Định mức hệ thống điện: Công suất định mức của máy biến áp (MVA), điện áp thứ cấp, chiều dài hồ quang và đường kính vòng tròn bố trí điện cực (PCD).
  • Chu kỳ vận hành: Thời gian chu kỳ tinh luyện thứ cấp, thời gian gia nhiệt bằng hồ quang cho mỗi mẻ và lưu lượng thổi argon.
  • Luyện kim thép & xỉ: Phổ mác thép, độ kiềm của xỉ (tỷ số V), hàm lượng Al₂O₃/CaF₂ trong xỉ và nhiệt độ rót.
  • Hồ sơ tuổi thọ trước đây: Số mẻ vận hành của mái delta, tốc độ mài mòn do hồ quang chiếu trực tiếp và tần suất thay lớp lót đường xỉ.

Câu hỏi thường gặp: Vật liệu chịu lửa cho lò thùng (LF)

Vật liệu chịu lửa LF khác vật liệu chịu lửa cho thùng rót thép như thế nào?

Phần thân dưới — thành bên, vùng đáy chịu va đập, nút thổi xốp và khối đáy thùng rót — áp dụng nguyên tắc lựa chọn giống như thùng rót tiêu chuẩn. Điểm khác biệt nằm ở kết cấu phía trên: mái delta, gạch ống lót điện cực và gạch MgO-C cấp cao hơn tại điểm nóng hồ quang chiếu trực tiếp.

Vật liệu chịu lửa nào được sử dụng cho mái LF và các cổng điện cực?

Mái delta sử dụng vật liệu chịu lửa đúc corundum-spinel độ tinh khiết cao hoặc hàm lượng nhôm cao cho nắp thùng rót theo cấu hình hai lớp (lớp mặt nóng đặc chắc và lớp lót cách nhiệt nhẹ). Mỗi cổng điện cực được bịt kín bằng gạch ống lót chịu sốc nhiệt, được thiết kế để chịu được việc nâng hạ liên tục cột điện cực graphite.

Vì sao vùng bị hồ quang chiếu trực tiếp cần loại gạch khác với phần còn lại của đường xỉ?

Nằm ngay bên dưới vùng ngọn lửa hồ quang, những viên gạch này phải chịu thông lượng bức xạ cục bộ vượt quá 1650°C cùng với sự xáo trộn mạnh của xỉ. Lắp gạch MgO-C liên kết bằng nhựa, mật độ cao và có chất chống oxy hóa kim loại tại khu vực này giúp ngăn tình trạng mỏng cục bộ sớm mà không cần quy định quá cao cho toàn bộ vành thùng rót.

Vật liệu chịu lửa của lò thùng rót có ảnh hưởng đến công đoạn rót xuống thùng trung gian không?

Có. Độ sạch của xỉ, tính ổn định nhiệt độ và độ nguyên vẹn của khối ổ đáy quyết định trực tiếp độ tin cậy của việc điều tiết dòng chảy bằng cửa trượt và sự ổn định của dòng thép khi rót vào thùng trung gian của máy đúc liên tục.

Giải pháp liên quan cho tinh luyện thứ cấp & sản xuất thép

Yêu cầu đề xuất lớp lót lò LF & RFQ kỹ thuật

Gửi trực tiếp bản vẽ thùng rót, công suất MVA của máy biến áp và thông số tinh luyện thứ cấp của bạn cho đội ngũ kỹ thuật để nhận đề xuất phù hợp, kèm đầy đủ Chứng chỉ kiểm định nhà máy (MTC).

Email trực tiếp cho kỹ sư: sales@ykchanshine.com | Đường dây nhà máy: +86-139-9807-2158