Som kärnutrustning inom ståltillverkning bestämmer kvaliteten på konverterfoderkonstruktionen direkt dess livslängd och produktionseffektivitet. Denna lösning, som bygger på avancerad inhemsk och internationell erfarenhet, konstruerar en systematisk lösning ur tre perspektiv: materialval, processoptimering och kvalitetskontroll. Med fokus på att ta itu med de varierande arbetsförhållandena på olika platser, föreslås ett omfattande tekniskt system som omfattar val av zonindelning, exakt konstruktion och dynamiskt underhåll.
01 Materialsystem och prestandakompatibilitet
(I) Val av arbetslagermaterial
Magnesia kol eldfast tegels System
Slagglinjearea: MT18A magnesia kolstenar (MgO större än eller lika med 88%, C större än eller lika med 14%) används. Deras slaggerosionsbeständighetsindex är 35 % högre än för vanliga magnesiakolstenar, vilket gör dem lämpliga för områden med slaggreosionshastigheter som överstiger 2 mm/cykel.
Laddningssida: Anti-oxidation av magnesiakolstenar med 0,5 % metalliskt aluminiumpulver används. Efter ett 1600 grader × 3 timmars termisk chocktest når kvarhållningsgraden för kvarvarande hållfasthet 82 %. Tapphålet är utrustat med integrerat gjutna magnesium-höljestenar av kol, med en innerdiametertolerans som kontrolleras inom ±0,5 mm. Rammaterial med hög-aluminiumoxid används för att säkerställa{11}}läckagefri drift över 2 000 termiska cykler.
Applicering av amorft material
Den ringformade ytan av ugnskåpan använder Al₂O₃-MgO självflytande gjutbart material, med en konstruktionsflytbarhet som är större än eller lika med 220 mm och en bulkdensitet på 2,95 g/cm³ efter torkning vid 110 grader i 24 timmar.
De permeabla tegelstenarna är omgivna av ett snabbt-korundtorkande anti-material med ett inträngningsdjup på mindre än eller lika med 1 mm/24 timmar, vilket effektivt blockerar genomträngningsbanan för smält stål.
(II) Permanent lagermaterialoptimering
De brända magnesia tegelstenarna använder smält magnesia aggregat (MgO större än eller lika med 97%), med en skenbar porositet på mindre än eller lika med 16% och en linjär förändringshastighet på endast -0,12% efter bränning vid 1550 grader i 3 timmar.
En 5 mm-tjock Helu keramisk fiberpappersexpansionsfog installeras mellan det permanenta lagret och arbetslagret, med en kompensationskoefficient på 0,8 %/1000 grader för att förhindra termisk stresskoncentration.
02 Standardiserad byggprocess
(I) Byggnadsförberedelser
Miljökontroll
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5 grader och den relativa luftfuktigheten är<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
Utrustningskalibrering
En laseravståndsmätare används för att lokalisera ugnens centrum, med en noggrannhet på mindre än eller lika med ±1 mm. Vibrationsstångens vibrationsamplitud styrs till 0,5±0,05 mm, med en frekvens på 12 000 gånger/min, för att säkerställa en stampmaterialdensitet som är större än eller lika med 2,8g/cm³.
(II) Sektionsmurteknik
Ugnsbottenkonstruktion
Det permanenta lagret läggs med hjälp av "cross-cut"-metoden, med de övre och nedre lagren av magnesia tegelstenar förskjutna i 90 grader och murbrukets fogtjocklek Mindre än eller lika med 1 mm.
Ett laserinriktningssystem används under installationen av luft-permeabla tegelstenar, vilket uppnår en positioneringsnoggrannhet på ±0,2 mm. Tätningsmaterial av kiselkarbid används runt slutröret. Ugnsschaktkonstruktion
Arbetsskiktet använder "spiraluppstigningsmetoden", med varje ring av dörrtegelstenar förskjuten med mer än eller lika med 3 stycken. Expansionsfogar är arrangerade i ett "tre horisontella, fyra vertikala" mönster, med avstånd som kontrolleras till 1,2-1,5 m.
Förspänd förankringsteknik används vid tappen, med laxstjärtsräfflor utskurna i ytan av de eldfasta tegelstenarna och 8 mm diameter 310S rostfria ankare insatta.
Konstruktion av ugnslock
Justerbar böjd form används för att säkerställa att rundningsfelet för den avsmalnande delen är mindre än eller lika med 3 mm/m.
Ugnens mynningspresstegel är torrt vibrerande magnesiumoxidmaterial, rammat i tre lager, med en packningskoefficient större än eller lika med 0,95 för varje lager.
(III) Key Nod Control
Övergångszonbehandling
Anpassade special-tegelstenar används för bågövergången mellan smältbassängen och ugnsbotten, med en krökningsradieavvikelse på mindre än eller lika med ±2 mm.
Ett 2 mm tjockt fosfatbindemedel appliceras mellan det permanenta skiktet och arbetsskiktet för att bilda ett övergångsbindande skikt. Ugnskurvaoptimering
En uppvärmningsmetod i tre-steg används:
Låg-temperatursektion (rumstemperatur - 300 grad ): uppvärmningshastighet Mindre än eller lika med 15 grader/h, håll konstant i 8 timmar för att avlägsna fritt vatten;
Medel-temperatursektion (300-800 grader): uppvärmningshastighet Mindre än eller lika med 25 grader/h, håll konstant i 12 timmar för att sönderdela kristallint vatten;
Hög-temperatursektion (800-1200 grader): uppvärmningshastighet Mindre än eller lika med 35 grader/h, håll konstant i 24 timmar för att uppnå sintring och förtätning.
03 Kvalitetskontrollsystem
(I) Processövervakning
Infraröd termisk bildbehandling
Yttemperaturskanningar utförs efter att varje lager av murverk är färdigt. Ytor med en temperaturskillnad större än 15 grader kräver delvis omarbetning.
Ugnsskalets temperatur övervakas i realtid under gräddningen, och nödkylsystemet aktiveras när en lokal hot spot överstiger 250 grader.
Ultraljudstestning
Punktkontroller utförs på nyckelområden (ventilations eldfasta tegelstenar och tapphål). Defekter med en ekvivalent diameter större än φ3mm anses vara okvalificerade. (II) Acceptanskriterier
Dimensionell noggrannhet
Ugnskroppens vertikalitetsavvikelse Mindre än eller lika med 5 mm/m, total höjdavvikelse Mindre än eller lika med 15 mm.
Expansionsfogens breddavvikelse Mindre än eller lika med ±1mm, rakhetsavvikelse Mindre än eller lika med 2mm/m.
Fysikaliska och kemiska specifikationer
Arbetsskiktets synbar porositet Mindre än eller lika med 18 %, tryckhållfasthet Större än eller lika med 80 MPa (1400 grader x 3 timmar).
Permanent lager eldfasthet under belastning Större än eller lika med 1650 grader (0,2 MPa).
04 Innovativa teknologitillämpningar
3D-tryckta prefabricerade delar
För komplexa strukturer (som basen av tegelstenar som andas) används Al₂O₃-ZrO₂-C tryckta delar, vilket uppnår en dimensionsnoggrannhet på ±0,1 mm och förbättrar installationseffektiviteten med 40 %.
Intelligent temperaturkontrollsystem
Inbyggda fiberoptiska sensorer övervakar temperaturgradienter i realtid och justerar automatiskt värmeeffekten när ΔT > 50 grader /h. Nano-modifieringsteknik
Om du lägger till 0,3 % nano-SiO₂ till gjutmaterialet ökar parametern termisk chock (TSP) från 250 till 400 gånger (vatten-kylt vid 1100 grader).
05 Konvertertorklösning
Efter att ha placerat ved och koks i omvandlaren, värm den i 5-8 timmar. När temperaturen når 1200-1300 grader kan smält järn tillsättas för en provförbränning. Den första värmen av stål måste fyllas helt med smält järn; inget skrot är tillåtet.
06 Ugnsoptimering
Baserat på CFD-simulering justerades fodertjockleksfördelningen, vilket ökade slagglinjens tjocklek med 15 % och minskade tapparean med 10 % jämfört med den konventionella designen.
Genom gemensam innovation inom material, processer och underhåll har omvandlarens foderlivslängd förlängts till över 8 000 uppvärmningar, förbrukningen av eldfast material har reducerats till 0,8 kg/ton stål och de totala underhållskostnaderna har minskat med 35 %. I faktiska applikationer måste dynamiska justeringar göras baserat på specifika ugnsparametrar. Det rekommenderas att utföra laserskanningsinspektioner var 50:e ugn och upprätta en tre-dimensionell digital tvillingmodell för att vägleda exakt underhåll.
