Als kernuitrusting bij de staalproductie is de kwaliteit van de voeringconstructie van de converter rechtstreeks bepalend voor de levensduur en de productie-efficiëntie. Deze oplossing, die voortbouwt op geavanceerde binnenlandse en internationale ervaring, construeert een systematische oplossing vanuit drie perspectieven: materiaalselectie, procesoptimalisatie en kwaliteitscontrole. Het richt zich op het aanpakken van de variërende werkomstandigheden op verschillende locaties en stelt een uitgebreid technisch systeem voor dat de keuze van bestemmingsmateriaal, nauwkeurige constructie en dynamisch onderhoud omvat.
01 Materiaalsysteem en prestatiecompatibiliteit
(I) Materiaalkeuze van de werklaag
Magnesia Koolstof vuurvaste baksteens Systeem
Oppervlakte slakkenlijn: MT18A magnesia-koolstofstenen (MgO groter dan of gelijk aan 88%, C groter dan of gelijk aan 14%) worden gebruikt. Hun resistentie-index tegen slakken is 35% hoger dan die van gewone magnesiumoxide-koolstofstenen, waardoor ze geschikt zijn voor gebieden met slakkenerosiesnelheden van meer dan 2 mm/cyclus.
Oplaadzijde: Er worden anti-oxidatie magnesiumoxide-koolstofstenen met 0,5% metallisch aluminiumpoeder gebruikt. Na een thermische schoktest van 1600 graden × 3 uur bereikt het retentiepercentage van de resterende sterkte 82%. Het kraangat is voorzien van integraal gegoten magnesium-koolstof behuizingsstenen, met een tolerantie voor de binnendiameter die binnen ±0,5 mm wordt geregeld. Er wordt rammateriaal met een hoog-aluminiumoxidegehalte gebruikt om een lek-vrije werking gedurende 2000 thermische cycli te garanderen.
Amorfe materiaaltoepassing
Het ringvormige gebied van de ovenkap maakt gebruik van Al₂O₃-MgO zelf-vloeiend gietbaar materiaal, met een constructievloeibaarheid groter dan of gelijk aan 220 mm en een stortdichtheid van 2,95 g/cm³ na 24 uur drogen bij 110 graden.
De doorlatende stenen zijn omgeven door snel{0}}drogend materiaal tegen- korund, met een penetratiediepte van minder dan of gelijk aan 1 mm/24 uur, waardoor het permeatiepad van gesmolten staal effectief wordt geblokkeerd.
(II) Optimalisatie van permanent laagmateriaal
De gebakken magnesiumoxidestenen maken gebruik van gesmolten magnesiaaggregaat (MgO groter dan of gelijk aan 97%), met een schijnbare porositeit van minder dan of gelijk aan 16% en een lineaire veranderingssnelheid van slechts -0,12% na bakken bij 1550 graden gedurende 3 uur.
Tussen de permanente laag en de werklaag wordt een 5 mm- dikke Helu-papieruitzettingsvoeg met keramische vezels geïnstalleerd, met een compensatiecoëfficiënt van 0,8%/1000 graden om thermische spanningsconcentratie te voorkomen.
02 Gestandaardiseerd bouwproces
(I) Bouwvoorbereiding
Milieucontrole
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5 graden en de relatieve luchtvochtigheid is<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
Kalibratie van apparatuur
Er wordt een laserafstandsmeter gebruikt om het midden van de oven te lokaliseren, met een nauwkeurigheid van minder dan of gelijk aan ±1 mm. De trillingsamplitude van de trilstaaf wordt geregeld op 0,5 ± 0,05 mm, met een frequentie van 12.000 keer/min, om een dichtheid van het rammateriaal van groter dan of gelijk aan 2,8 g/cm³ te garanderen.
(II) Sectionele metselwerktechnologie
Constructie van de bodem van de oven
De permanente laag wordt gelegd met behulp van de "cross--cut"-methode, waarbij de bovenste en onderste lagen magnesiabakstenen onder een hoek van 90 graden zijn geplaatst en de mortelvoegdikte minder dan of gelijk is aan 1 mm.
Tijdens de installatie van lucht{0}}doorlatende stenen wordt een laseruitlijningssysteem gebruikt, waarmee een positioneringsnauwkeurigheid van ±0,2 mm wordt bereikt. Rond de uitlaatpijp wordt afdichtingsmateriaal van siliciumcarbide gebruikt. Ovenschachtconstructie
De werklaag maakt gebruik van de "spiraaloplopende methode", waarbij elke ring van deurstenen groter dan of gelijk aan 3 stukken is verschoven. Uitzettingsvoegen zijn gerangschikt in een "drie horizontaal, vier verticaal" patroon, met een tussenruimte van 1,2-1,5 meter.
Bij de tap wordt voorgespannen verankeringstechnologie gebruikt, waarbij zwaluwstaartgroeven in het oppervlak van de vuurvaste stenen worden gesneden en 310S roestvrijstalen ankers met een diameter van 8 mm worden geplaatst.
Constructie van ovenkap
Verstelbare gebogen bekisting wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat de rondheidsfout van het taps toelopende gedeelte kleiner dan of gelijk is aan 3 mm/m.
De ovenmondpersstenen zijn droog trilmateriaal van magnesia, geramd in drie lagen, met een verdichtingscoëfficiënt groter dan of gelijk aan 0,95 voor elke laag.
(III) Sleutelknooppuntcontrole
Behandeling in overgangszones
Voor de boogovergang tussen het smeltbad en de bodem van de oven worden op maat gemaakte, speciaal-vormige stenen gebruikt, met een kromtestraalafwijking van minder dan of gelijk aan ±2 mm.
Tussen de permanente laag en de werklaag wordt een 2 mm dik fosfaatbindmiddel aangebracht om een overgangslaag te vormen. Optimalisatie van de ovencurve
Er wordt een verwarmingsmethode in drie- fasen gebruikt:
Lage- temperatuursectie (kamertemperatuur - 300 graad): verwarmingssnelheid Minder dan of gelijk aan 15 graden/uur, 8 uur constant houden om vrij water te verwijderen;
Gemiddelde-temperatuursectie (300-800 graden): verwarmingssnelheid Minder dan of gelijk aan 25 graden/uur, 12 uur constant houden om kristallijn water te ontbinden;
Hoge- temperatuursectie (800-1200 graden): verwarmingssnelheid Minder dan of gelijk aan 35 graden/uur, 24 uur constant houden om sinteren en verdichting te bereiken.
03 Kwaliteitscontrolesysteem
(I) Procesbewaking
Inspectie van infraroodwarmtebeelden
Scans van de oppervlaktetemperatuur worden uitgevoerd nadat elke laag metselwerk is voltooid. Gebieden met een temperatuurverschil groter dan 15 graden vereisen gedeeltelijke nabewerking.
De temperatuur van de ovenschaal wordt tijdens het bakproces in realtime bewaakt en het noodkoelsysteem wordt geactiveerd wanneer een lokale hotspot de 250 graden overschrijdt.
Ultrasoon testen
Er worden steekproeven uitgevoerd op belangrijke plekken (vuurvaste stenen voor ventilatie en kraangaten). Defecten met een equivalente diameter groter dan φ3mm worden als niet-gekwalificeerd beschouwd. (II) Acceptatiecriteria
Dimensionale nauwkeurigheid
Verticaliteitsafwijking van het ovenlichaam Minder dan of gelijk aan 5 mm/m, totale hoogteafwijking Minder dan of gelijk aan 15 mm.
Dilatatievoegbreedteafwijking kleiner dan of gelijk aan ±1 mm, rechtheidafwijking kleiner dan of gelijk aan 2 mm/m.
Fysische en chemische specificaties
Schijnbare porositeit van de werklaag Minder dan of gelijk aan 18%, druksterkte Groter dan of gelijk aan 80 MPa (1400 graden x 3 uur).
Permanente vuurvastheid van de laag onder belasting Groter dan of gelijk aan 1650 graden (0,2 MPa).
04 Innovatieve technologietoepassingen
3D-geprinte geprefabriceerde onderdelen
Voor complexe constructies (zoals de basis van ademende stenen) worden Al₂O₃-ZrO₂-C-geprinte onderdelen gebruikt, waardoor een maatnauwkeurigheid van ±0,1 mm wordt bereikt en de installatie-efficiëntie met 40% wordt verbeterd.
Intelligent temperatuurcontrolesysteem
Ingebouwde glasvezelsensoren bewaken temperatuurgradiënten in realtime en passen het verwarmingsvermogen automatisch aan wanneer ΔT > 50 graden/uur. Nano-modificatietechnologie
Door 0,3% nano-SiO₂ aan het gietbare materiaal toe te voegen, wordt de thermische schokparameter (TSP) 250 tot 400 keer verhoogd (water-gekoeld tot 1100 graden).
05 Converterdroogoplossing
Nadat u brandhout en cokes in de convertor heeft geplaatst, verwarmt u deze gedurende 5-8 uur. Wanneer de temperatuur 1200-1300 graden bereikt, kan gesmolten ijzer worden toegevoegd voor een proefverbranding. De eerste hitte van staal moet volledig gevuld zijn met gesmolten ijzer; er is geen schroot toegestaan.
06 Ovenoptimalisatie
Op basis van CFD-simulatie werd de verdeling van de bekledingsdikte aangepast, waardoor de dikte van de slaklijn met 15% toenam en het tapoppervlak met 10% werd verkleind in vergelijking met het conventionele ontwerp.
Door gezamenlijke innovatie op het gebied van materialen, processen en onderhoud is de levensduur van de bekleding van de converter verlengd tot meer dan 8.000 hittes, is het verbruik van vuurvast materiaal teruggebracht tot 0,8 kg/ton staal en zijn de totale onderhoudskosten met 35% verlaagd. In daadwerkelijke toepassingen moeten dynamische aanpassingen worden gemaakt op basis van specifieke ovenparameters. Het wordt aanbevolen om elke 50 ovens laserscaninspecties uit te voeren en een drie-digitaal digitaal tweelingmodel op te stellen om nauwkeurig onderhoud te begeleiden.
