De bekleding van een calciumcarbideoven kan in twee hoofdsystemen worden verdeeld: het ovendeksel en de ovenwand. De afdekking van de oven wordt blootgesteld aan elektrische boogstraling met hoge- temperaturen, een hoge- luchtstroom die CO en stof bevat, en thermische schokken als gevolg van veelvuldig starten- en uitschakelen. De nivelleringslaag voor de ovenwand bevindt zich achter de reeds gelegde hoge-aluminiumoxidestenen en dient voornamelijk om de baksteenvoegen af te dichten, ervoor te zorgen dat de ovenschaal en de bakstenen bekleding goed met elkaar verbonden zijn, en om de luchtdichtheid te verbeteren. Mechanische impact en temperatuurgradiënten zijn daar relatief mild. Deze verschillen in arbeidsomstandigheden bepalen dat de prestatie-eisen voorvuurvaste gietstukkenzijn niet hetzelfde.
I. Selectie van castables voor ovenafdekkingen
Ovens met ovendeksels maken over het algemeen gebruik van "hoog-aluminiumoxide, laag- cementgietmateriaal". De lage-cementformule (CaO kleiner dan of gelijk aan 2,5%) biedt drie voordelen:
1. Laag waterverbruik (doorgaans 4%-5%), minder afvoerkanalen tijdens het bakken en lager risico op scheuren;
2. De sterkte na het afvuren kan meer dan 60 MPa bedragen en is bestand tegen erosie van de luchtstroom en mechanische trillingen;
3. Kleine thermische variatie bij hoge temperaturen, uitstekende thermische schokbestendigheid en verlengde onderhoudscyclus van de ovenafdekking.
Daarom hebben gietstukken met een hoog-aluminiumoxidegehalte en een laag-cementgehalte de voorkeur voor de ovenafdekking, ongeacht of het een grote of kleine oven is.
II. Selectie van gietstukken voor het egaliseren van ovenwanden
De egalisatielaag voor de ovenwand bevindt zich achter de bakstenen met een hoog{0}}aluminiumoxidegehalte, met een bedrijfstemperatuur die 100-150 graden lager is dan die van de ovenafdekking, en wordt niet direct blootgesteld aan erosie van de luchtstroom, waardoor een relatief breed scala aan materiaalkeuzes mogelijk is. In de praktijk zijn er drie benaderingen:
1. Conventioneelhoge aluminiumoxide vuurvaste gietstukken– De verhouding tussen aggregaat en poeder bedraagt ongeveer 7:3. Water wordt ter plaatse- toegevoegd en geroerd totdat het een zelf-vloeiende toestand bereikt. Dit mengsel wordt vervolgens in de openingen tussen de baksteenvoegen en de ovenschaal gegoten. Na uitharding bedraagt de sterkte 15–20 MPa, voldoende om te voldoen aan de eisen op het gebied van afdichting en ondersteuning, en vertoont het een goede compatibiliteit met de dilatatievoegen van de bakstenen bekleding.
2. Droge vulstof – uitsluitend samengesteld uit aggregaat en fijn poeder, zonder toevoeging van water, en wordt rechtstreeks in de gaten gegoten. Het sintert vanzelf tijdens het verwarmen van de oven en vormt een dichte laag. Deze methode biedt de snelste constructie, maar de sterkte is lager dan die van natgieten. Het wordt meestal gebruikt in kleine ondergedompelde boogovens.
3. Benadering van bruikbaar materiaal – Om materiaalveranderingen ter plaatse- te verminderen en het beheer te vereenvoudigen, gebruiken sommige bedrijven hoog-aluminiumoxide, laag-gietbaar cement voor de ovenafdekking en ook voor het nivelleren van de ovenwanden. Hoewel de kosten iets hoger zijn, wordt materiële verwarring vermeden, worden de foutenpercentages bij de constructie verminderd en zijn er geen significante negatieve gevallen waargenomen bij calciumcarbideovens met grote capaciteit.
III Selectie- en constructie-aanbevelingen
1. Principedifferentiatie: De ovenafdekking moet erosie-bestendig en thermische schok-bestendig zijn, waarbij de voorkeur wordt gegeven aan een hoog-aluminiumoxide, laag-cementgietbaar. Bij het nivelleren van de ovenwanden moet de nadruk liggen op het afdichten en vullen, met behulp van gewone gietbare of droge vulmiddelen met een hoog-aluminiumoxidegehalte.
2. Constructiecoördinatie: Als de ovenwand van hetzelfde materiaal moet worden gemaakt als de ovenafdekking, moet er duidelijk een "algemene" clausule in de technische overeenkomst worden opgenomen om geschillen als gevolg van verschillen in specificaties tijdens de acceptatie te voorkomen.
3. Uitbreidingscontrole: De dikte van de egalisatielaag van de ovenwand is over het algemeen 30-50 mm. Dwarse dilatatievoegen dienen op 2/3 van de hoogte van de metsellaag geplaatst te worden, gevuld met keramische vezeldekens om compressie van de metselwerk na opwarming te voorkomen.
4. Bakschema: Voor natte- gegoten delen wordt een langzaam bakproces in drie- fasen aanbevolen: "kamertemperatuur → 150 graden × 8 uur → 350 graden × 12 uur → 600 graden × 8 uur" om voldoende verwijdering van vrij water en kristalwater te garanderen. 5. Materiaalidentificatie: bij het stapelen van materialen op- de locatie moeten verschillende soorten gietbaar vuurvast materiaal duidelijk worden geëtiketteerd en bedekt met een waterdicht membraan om misbruik als gevolg van een soortgelijk uiterlijk te voorkomen.
De prestatie-eisen voor vuurvaste gietstukken verschillen tussen het ovendeksel en de egalisatielaag van de ovenwand van een calciumcarbideoven. Materialen dienen in principe afzonderlijk gekozen en toegepast te worden. In ondernemingen met een hoog niveau van managementverfijning en een lage kostengevoeligheid is het gebruik van hetzelfde materiaal voor alle toepassingen echter haalbaar. De sleutel is om vooraf de verschillen in bedrijfsomstandigheden te beoordelen, overeenkomstige bouw- en bakplannen te ontwikkelen en deze strikt ter plaatse te implementeren- om een lange levensduur van de ovenbekleding, een betrouwbare afdichting van de ovenmantel en een veilige en efficiënte werking te garanderen.
