Hvað er eldfast stútur?

Nafn eldföstra stútsins kemur frá hlutverki sínu - orðið „stútur“ lýsir hlutverki sínu sem bráðna rás, en „eldfast“ dregur fram endingu þess í háhita umhverfi. Samkvæmt sérstökum notkun þess er hægt að skipta eldföstum stútum í margar gerðir, svo sem efri stút, neðri stúta, safnara stút, kafi inngangsstúra (SEN) osfrv. Hver tegund hefur mun á uppbyggingu og efnum til að uppfylla mismunandi ferli kröfur.

Hvað er eldfast stútur?

Eldfast stút er eldfast efni sem notuð er við háhita bráðinn málm (svo sem bráðið stál, bráðið járn) eða ekki málm bráðnar flæðisstýringu, venjulega sett upp í innstungu eða rennibrautarkerfi málmvinnslubúnaðar (svo sem sleif, breytir, tundish).

Það tryggir stöðugleika og öryggi bræðslu- og steypuferlisins með því að stjórna rennslishraða, rennslishraða og flæðisstefnu nákvæmlega. Eldfastir stútar þurfa ekki aðeins að standast mikinn hátt hitastig (venjulega yfir 1500 ° C), heldur verða þeir einnig að standast efnafræðilega veðrun, vélrænni skurði og hitauppstreymi skaða af bræðslu og gjall.

Samsetning og efni af eldföstum stútum

Árangur eldfastra stúta veltur beint á efnisvali þeirra og byggingarhönnun. Eftirfarandi eru meginþættir þess og efnisleg einkenni:

1. aðalefni

Ál kolefni (Al₂O₃-C): Alumina með mikilli hreinleika (Al₂O₃) er notað sem aðalþátturinn og kolefnisefni (svo sem grafít) er bætt við til að auka hitauppstreymi og rofþol. Ál kolefnisstútar eru mikið notaðir í sleifum og tundish og henta til að varpa venjulegu kolefnisstáli.
Ál sirkon kolefni (al₂o₃-zro₂-C): Sirkonoxíð (zro₂) er bætt við ál kolefni til að bæta viðnám gegn háhita veðrun og hitauppstreymi og er hentugur fyrir hátt mangan stál eða aðrar sérstakar stálgildi.
Háum ál: Með stórum álbáxít sem aðal hráefninu er það hentugur fyrir litla tilfelli eða venjulegt kolefnisstálsteypu og hefur litlum tilkostnaði.
Magnesíum-kolefnis (MGO-C): Með magnesíumoxíð (MGO) sem fylkinu er kolefnisefnum bætt við, hentugur fyrir umhverfi gjalls með miklum alkum eða sérstökum stálgildum.
Sameiginð kvars: Notað til að varpa smá kolefnisstáli eða ekki eldis málmblöndur, það hefur góða hitauppstreymisviðnám, en veika veðrun.
Samsett efni: svo sem samsettir stútar með sirkonoxíðkjarna og ytra lag með háu áli, sameina kosti mismunandi efna til að hámarka afköst.

2.. Uppbyggingarhönnun

Eldfastir stútareru venjulega sívalur eða keilulaga, með nákvæmum rennslisrásum að innan (ljósop er venjulega 10-100 mm) til að stjórna bræðsluhraða. Sumir stútar (svo sem stútstúrar) eru hannaðir með sérstökum formum, svo sem hliðarholum eða sporöskjulaga verslunum, til að hámarka dreifingu rennslisviðs á bráðnu stáli í kristallanum. Ytri lagið getur verið þakið málmhylki (eins og járn ermi) til að auka vélrænan styrk og koma í veg fyrir hitauppstreymi.

3. Virk aukefni

Til að bæta frammistöðu er eftirfarandi aukefnum oft bætt við eldföstum stútum:

Andoxunarefni: svo sem kísill (Si) og ál (Al) duft, til að koma í veg fyrir að kolefnisefni oxast við hátt hitastig.

Stöðugleika: svo sem oxíð eins og kalsíum (CaO) og magnesíum (MGO), til að auka hitauppstreymi og veðrun.

Bindiefni: svo sem kvoða og malbik, til að bæta mótunarstyrk og stöðugleika í háhita.

Aðgerðir eldfastra stúta

Eldfastir stútar framkvæma margar lykilaðgerðir í háhita málmvinnsluferlum:

1. Rennslisstýring

Eldfastir stútar stjórna nákvæmlega rennslishraða og flæði bráðnar í gegnum stærð og lögun innri rennslisrásar þeirra. Til dæmis, í stöðugu steypuferlinu, vinnur kafi stútinn með rennibrautarkerfinu til að stilla hraðann sem bráðna stálið fer inn í kristallinn til að forðast galla af völdum of hratt eða of hægt.

2. Verndaðu bráðnunina

Kafraði stútinn fer djúpt í kristallinn til að koma í veg fyrir að bráðnu stálið verði útsett fyrir loftinu, dregur úr oxunar- og myndun aðlögunar og bæta gæði billet. Að auki getur slétt hönnun innri vegg stútsins dregið úr ókyrrð í bræðsluflæðinu og dregið úr hættu á skráningu gjalls.

3. Hár hitastig og veðrun

Theeldfast stúturþarf að standast áhrif bráðnu stáls eða gjalls við 1500-1700 ° C. Mikil eldföst og veðrun viðnám efnisins tryggir að það sé stöðugt meðan á mörgum steypum stendur og lengir þjónustulíf sitt.

4.. Varma áfallastöðugleiki

Þegar skipt er um sleifina eða að steypunni er byrjað og stöðvuð mun stúturinn upplifa skarpa hitastigsbreytingu. Hágæða eldfast stút dregur úr hættu á hitauppstreymi með því að hámarka efnasamsetningu og byggingarhönnun.

5. koma í veg fyrir stíflu

Fyrir stál með háu áli eða kalsíum sem innihalda kalsíum er heimilt að búa til súrál í bráðnu stáli, sem veldur stíflu stíflu. Eldfastir stútar nota oft and-viðloðunarefni (svo sem samsett efni sem innihalda CAO) til að koma í veg fyrir stíflu með því að búa til lágmarksbráðnaefni (svo sem CaO · al₂o₃).

Umsóknarreitir af eldföstum stútum

Eldfastir stútar eru mikið notaðir á eftirfarandi reitum:

1. járn og stál málmvinnsla

Fall: Efri og neðri stútarnir eru notaðir neðst á sleifinni og vinna með rennibrautarkerfinu til að stjórna flæði bráðnu stálsins að tundinu.
Tundish: Söfnun stútsins og sökkt stútinn eru notaðir til að flytja bráðið stál frá tundinu yfir í kristallinn til að hámarka stöðugt steypuferli.
Breytir og rafmagnsofn: Eldfastir stútar eru notaðir fyrir stálinnstunguna til að standast veðrun á háhita bráðnu járni og gjall.

2..

Í bræðslu á málmum sem ekki eru járn eins og áli, kopar og magnesíum, eru eldfastir stútar notaðir til bræðsluflutnings og steypu, svo sem leiðsögu stúta í steypu ál ál.

3.. Gler- og keramikiðnaður

Eldfastir stútir eru notaðir til að stjórna flæðisstýringu á háhita gleri eða keramikmeltum og verða að hafa mjög mikla tæringarþol og víddarstöðugleika.

4. Aðrir atvinnugreinar með háhita

Svo sem sorpbrennslu, efnafræðilegir háhita reaktorar osfrv., Erfðir stútar eru notaðir til að stjórna losun eða sendingu háhitavökva.

Framleiðsluferli eldfastra stúta

Framleiðsla á eldföstum stútum felur í sér marga flókna ferla til að tryggja að afköst þeirra uppfylli iðnaðarstaðla:

1. Hráefni val og innihaldsefni
Veldu súru súrál, sirkonoxíð, grafít og annað hráefni og stjórna stranglega óhreinindinni. Bætið andoxunarefnum, bindiefnum osfrv. Samkvæmt formúluhlutfalli og blandið jafnt.

2. Mótun
Notaðu isostatic pressing eða háþrýstingsmótunartækni til að tryggja að stútbyggingin sé þétt og rennslisrásin nákvæm. Nokkrar stútar (svo sem stútar fyrir niðurdýfingu) þurfa að myndast í flókin form með nákvæmni mótum.

3. sintrun
Sintrit við háan hita (1400-1800 ° C) í súrefnislausu eða verndandi andrúmslofti (svo sem köfnunarefni) eykur efnisstyrk og hitauppstreymi. Sumar vörur nota efri sintrun eða hitameðferð til að hámarka afköst enn frekar.

4. Yfirborðsmeðferð
Pússa rennslisrásina eða beita and-viðloðunarlagi (svo sem ZRO₂ húðun) til að bæta tæringarþol og vökva. Ytri lagið getur verið þakið málmhylki eða andoxunarmeðferð.

5. Gæðaskoðun
Porosity, sprungur og víddar nákvæmni stútsins eru skoðaðar með prófunaraðferðum sem ekki eru eyðileggingar eins og röntgengeislar og ómskoðun. Eldfast afköst og rofþol eru staðfest með uppgerðarprófum á rannsóknarstofu.

Kostir eldfastra stúta

Mikil notkun eldfastra stúta í háhita atvinnugreinum stafar af eftirfarandi kostum þess:

Mikil ending: Hágæða efni og ferlar tryggja að hægt sé að nota stúta í langan tíma í öfgafullu umhverfi og einstaka lífið getur náð nokkrum klukkustundum til nokkurra daga.
Nákvæm stjórn: Nákvæmni hönnun flæðisrásarinnar tryggir stöðugleika bræðsluflæðisins og bætir gæði vöru.
Rofnæmi: Það hefur sterka viðnám gegn efnafræðilegri veðrun og vélrænni veðrun á bráðnu stáli og gjall, sem dregur úr viðhaldskostnaði.
Hitauppstreymi: Bjartsýni efnisformúlu dregur úr hættu á hitauppstreymi sprungu og aðlagast ferliskröfum tíðar upphafsstopps.
Fjölbreytt hönnun: Stútar af mismunandi gerðum og forskriftum uppfylla ýmsar kröfur um ferli og hafa fjölbreytt úrval af notkunarsviðsmyndum.

Sem kjarnaþáttur háhitaiðnaðarins samþættir eldfast stút margvíslegar aðgerðir eins og háhitaþol, tæringarþol og flæðisstýringu. Það er ómissandi „hetja á bak við tjöldin“ í járn- og stálmálmvinnslu, bræðslulausri málmbræðslu og öðrum atvinnugreinum.