Co je to refrakterní tryska?

Název žáruvzdorné trysky pochází z její funkce - slovo „tryska“ živě popisuje svou roli kanálu taveného, ​​zatímco „žáruvzdorný“ zdůrazňuje jeho odolnost v prostředí s vysokým teplotou. Podle svého specifického použití lze refrakterní trysky rozdělit na mnoho typů, jako jsou horní trysky, dolní trysky, sběratelské trysky, ponořené vstupní trysky (SEN) atd. Každý typ má rozdíly ve struktuře a materiálech, aby splňovaly různé požadavky na proces.

Co je to refrakterní tryska?

Refrakterní tryska je refrakterní materiál používaný pro vysokoteplotní roztavený kov (jako je roztavená ocel, roztavená železa) nebo nekovová kontrola toku taveniny, obvykle instalovaný v systému výstupu nebo posuvné trysky metalurgického vybavení (jako je naběračka, převodník, tunský).

Zajišťuje stabilitu a bezpečnost procesu tavení a lití přesnou kontrolou průtoku, průtoku a směru průtoku taveniny. Refrakterní trysky nejen odolávají extrémních vysokých teplotách (obvykle nad 1500 ° C), ale také musí odolat chemické erozi, mechanickému hledání a poškození tepelným šokem z taveniny a strusky.

Složení a materiály žáruvzdorných trysek

Výkon refrakterních trysek přímo závisí na jejich výběru materiálu a strukturálním designu. Následující jsou jeho hlavní komponenty a charakteristiky materiálu:

1. hlavní materiály

Hliníkový uhlík (Al₂o₃-C): Jako hlavní složka se používá hlinitý hlinitý (Al₂o₃) a přidávají se uhlíkové materiály (jako je grafit), aby se zvýšila odolnost proti tepelnému šoku a odolnost proti erozi. Hliníkové uhlíkové trysky se široce používají v naběracích a tundách a jsou vhodné pro lití obyčejné uhlíkové oceli.
Hliníkový zirkonium (Al₂o₃-Zro₂-C): Oxid zirkonia (Zro₂) se přidává k hliníkovému uhlíku, aby se zlepšila odolnost vůči erozi a tepelnému šoku s vysokou teplotou a je vhodné pro vysokou manganovou ocel nebo jiné speciální ocelové třídy.
High-Alimina: S vysokým rozhraním bauxitem jako hlavní surovinou je vhodná pro příležitosti s nízkým požadavkem nebo běžné odlitky z uhlíkové oceli a má nízké náklady.
Hořčík-uhlík (MGO-C): S oxidem hořčíku (MGO) jako matrice se přidávají uhlíkové materiály, vhodné pro vysoce alkalinitní struskovou prostředí nebo speciální ocelové známky.
Fused Quartz: Používá se pro obsazení některých nízkohlíkových ocelových nebo neželezných slitin, má dobrou odolnost proti tepelnému šoku, ale slabou odolnost proti erozi.
Kompozitní materiály: například kompozitní trysky s jádrem oxidu zirkonia a vysoce rozsvícenou vnější vrstvou, které kombinují výhody různých materiálů pro optimalizaci výkonu.

2. Strukturální design

Refrakterní tryskyjsou obvykle válcové nebo kónické, s přesnými průtokovými kanály uvnitř (clona je obecně 10-100 mm) pro kontrolu průtoku taveniny. Některé trysky (například ponorné trysky) jsou navrženy se speciálními tvary, jako jsou boční otvory nebo eliptické vývody, aby se optimalizovaly rozložení roztavené oceli v pole v krystalizátoru. Vnější vrstva může být pokryta kovovým rukávem (například železnou rukáv), aby se zvýšila mechanická pevnost a zabránila prasknutí tepelného nárazu.

3. funkční přísady

Pro zlepšení výkonu se do refrakterních trysek často přidávají následující přísady:

Antioxidanty: jako je křemík (SI) a hliníkové (al) prášky, aby se zabránilo oxidaci uhlíkových materiálů při vysokých teplotách.

Stabilizátory: jako jsou oxidy, jako je vápník (CaO) a hořčík (MGO), aby se zvýšila odolnost proti tepelnému šoku a odolnost proti erozi.

Pořadače: jako jsou pryskyřice a asfalt, aby se zlepšila síla formování a vysokoteplotní stabilita.

Funkce refrakterních trysek

Refrakterní trysky provádějí více klíčových funkcí ve vysokoteplotních metalurgických procesech:

1. řízení toku

Refrakterní trysky přesně ovládají průtok a průtok taveniny velikostí a tvarem jejich vnitřních tokových kanálů. Například v procesu kontinuálního odlévání spolupracuje ponořená tryska se systémem posuvné trysky, aby upravovala rychlost, při které roztavená ocel vstupuje do krystalizátoru, aby se zabránilo defektům způsobeným příliš rychlým nebo příliš pomalým.

2. Chraňte roztavení

Ponořená tryska jde hluboko do krystalizátoru, aby se zabránilo vystavení roztavené oceli do vzduchu, snižovala oxidaci a tvorbu inkluze a zlepšila kvalitu sochoru. Hladká konstrukce vnitřní stěny trysky může navíc snížit turbulenci v toku taveniny a snížit riziko zahrnutí strusky.

3. odolnost proti vysoké teplotě a erozi

TheRefrakterní tryskaMusí odolat dopadu roztavené oceli nebo strusky při 1500-1700 ° C. Vysoká refraktoričnost a odolnost proti erozi materiálu zajišťují, že zůstane stabilní během více odlitků a prodlužuje jeho životnost.

4. Stabilita tepelného šoku

Když je naběračka vyměněna nebo je odlévání spuštěno a zastaveno, tryska zažije ostrou změnu teploty. Vysoce kvalitní refrakterní trysky snižují riziko praskání tepelného šoku optimalizací formulace materiálu a strukturálním designem.

5. Zabraňte ucpávání

U vysokosvítivé oceli nebo oceli obsahující vápník mohou být inkluze oxidu hlinitého generovány v roztavené oceli, což způsobuje ucpání trysky. Refrakterní trysky často používají anti-adhezní materiály (jako jsou kompozitní materiály obsahující CAO), aby se zabránilo ucpávání generováním látek s nízkým roztažením (jako je Cao · al₂o₃).

Aplikační pole žáruvzdorných trysek

Refrakterní trysky se široce používají v následujících polích:

1. Metalurgie železa a oceli

Naběračka: Horní a dolní trysky se používají na dně naběračky a spolupracují se systémem posuvné trysky, aby ovládali tok roztavené oceli na tunskou.
Tundish: Sběratelská tryska a ponořená tryska se používají k přenosu roztavené oceli z tunské do krystalizátoru k optimalizaci procesu kontinuálního odlévání.
Převodník a elektrická pec: Refrakterní trysky se používají pro ocelový výstup, aby vydržel erozi vysokoteplotního roztaveného železa a strusky.

2. Neželelené kovové tavení

Při tavení neželezných kovů, jako je hliník, měď a hořčík, se pro přenos a lití taveniny používají refrakterní trysky, jako jsou vodicí trysky v lití hliníkové slitiny.

3.. Skleněný a keramický průmysl

Refrakterní trysky se používají pro kontrolu toku vysokoteplotních skleněných nebo keramických tavenin a musí mít extrémně vysokou odolnost proti korozi a rozměrovou stabilitu.

4. Jiná odvětví vysokoteplotních průmyslových odvětví

Jako jsou spalovny odpadků, chemické vysokoteplotní reaktory atd., Refrakterní trysky se používají k řízení výboje nebo přenosu vysokoteplotních tekutin.

Proces výrobního procesu refrakterních trysek

Produkce refrakterních trysek zahrnuje mnoho složitých procesů, aby se zajistilo, že jejich výkon splňuje průmyslové standardy:

1. Výběr surovin a přísady
Vyberte vysoce čistotu, oxid zirkonia, grafit a další suroviny a přísně kontrolujte obsah nečistot. Přidejte antioxidanty, pojiva atd. Podle poměru vzorců a rovnoměrně promíchejte.

2. lisování
Použijte isostatické lisování nebo vysokotlaké formovací technologii, abyste zajistili, že struktura trysek je hustá a kanál toku je přesný. Některé trysky (například ponorné trysky) musí být vytvořeny do složitých tvarů přesné formy.

3. slinování
Slinování při vysoké teplotě (1400-1800 ° C) v kyslíkové nebo ochranné atmosféře (jako je dusík) zvyšuje sílu materiálu a odolnost proti tepelnému nárazu. Některé produkty používají pro další optimalizaci výkonu sekundární slinování nebo tepelné zpracování.

4. úpravy povrchu
Vyleštěte průtokový kanál nebo aplikujte anti-adhezní vrstvu (jako je zro₂ povlak), aby se zlepšila odolnost proti korozi a plynulost. Vnější vrstva může být pokryta kovovým rukávem nebo antioxidačním ošetřením.

5. Inspekce kvality
Porozita, trhliny a rozměrová přesnost trysky jsou kontrolovány nedestruktivními testovacími metodami, jako jsou rentgenové paprsky a ultrazvuk. Refrakterní výkon a odolnost proti erozi jsou ověřeny laboratorními simulačními testy.

Výhody žáruvzdorných trysek

Široká aplikace refrakterních trysek ve vysokoteplotních průmyslových odvětvích pramení z jeho následujících výhod:

Vysoká trvanlivost: Vysoce kvalitní materiály a procesy zajišťují, že trysky mohou být používány po dlouhou dobu v extrémním prostředí a jediný život může dosáhnout několika hodin až několik dní.
Přesná kontrola: Přesnost návrhu toku kanálu zajišťuje stabilitu toku taveniny a zlepšuje kvalitu produktu.
Odolnost proti erozi: Má silnou odolnost vůči chemické erozi a mechanické erozi roztavené oceli a strusky, což snižuje náklady na údržbu.
Stabilita tepelného šoku: Optimalizovaný vzorec materiálu snižuje riziko praskání tepelného nárazu a přizpůsobuje se požadavkům procesu častého start-stopu.
Diverzifikovaný design: trysky různých typů a specifikací splňují různé požadavky na proces a mají širokou škálu aplikačních scénářů.

Jako základní složka odvětví vysoké teploty integruje refrakterní tryska více funkcí, jako je odolnost proti vysoké teplotě, odolnost proti korozi a kontrola toku. Je to nepostradatelný „zákulisní hrdina“ v metalurgii železa a oceli, neželezné kovové tavení a dalších průmyslových odvětvích.