რა არის ცეცხლგამძლე საქშენები?

ცეცხლგამძლე საქშენის სახელი მისი ფუნქციიდან მოდის - სიტყვა "საქშენები" ნათლად აღწერს მის როლს, როგორც დნობის არხს, ხოლო "ცეცხლგამძლე" ხაზს უსვამს მის გამძლეობას მაღალ ტემპერატურულ გარემოში. მისი სპეციფიკური გამოყენების თანახმად, ცეცხლგამძლე საქშენები შეიძლება დაიყოს მრავალ ტიპად, მაგალითად, ზედა საქშენები, ქვედა საქშენები, კოლექციონერის საქშენები, წყალქვეშა შესასვლელი საქშენები (SEN) და ა.შ. თითოეულ ტიპს აქვს განსხვავებები სტრუქტურასა და მასალებში, რათა დააკმაყოფილოს პროცესის სხვადასხვა მოთხოვნები.

რა არის ცეცხლგამძლე საქშენები?

ცეცხლგამძლე საქშენები არის ცეცხლგამძლე მასალის პროდუქტი, რომელიც გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის მდნარი ლითონის (მაგალითად, მდნარი ფოლადის, მდნარი რკინის) ან არა მეტალურ დნობის კონტროლისთვის, რომელიც ჩვეულებრივ დამონტაჟებულია მეტალურგიული აღჭურვილობის გამოსასვლელში ან მოცურების საქშენების სისტემაში (მაგალითად, Ladle, Converter, Tundish).

ეს უზრუნველყოფს დნობის და ჩამოსხმის პროცესის სტაბილურობას და უსაფრთხოებას დნობის სიჩქარის, ნაკადის სიჩქარის და დინების მიმართულების ზუსტად კონტროლით. ცეცხლგამძლე საქშენები არა მხოლოდ უნდა გაუძლოს უკიდურეს მაღალ ტემპერატურას (ჩვეულებრივ, 1500 ° C- ზე მეტი), არამედ უნდა გაუწიოს ქიმიური ეროზიის, მექანიკური გაწმენდისა და თერმული შოკის დაზიანებას დნობის და წიდისგან.

ცეცხლგამძლე საქშენების შემადგენლობა და მასალები

ცეცხლგამძლე საქშენების შესრულება პირდაპირ დამოკიდებულია მათ მატერიალურ შერჩევაზე და სტრუქტურულ დიზაინზე. ქვემოთ მოცემულია მისი ძირითადი კომპონენტები და მატერიალური მახასიათებლები:

1. ძირითადი მასალები

ალუმინის ნახშირბადი (Al₂o₃-C): მაღალი სიწმინდის ალუმინა (Al₂o₃) გამოიყენება როგორც მთავარი კომპონენტი, ხოლო ნახშირბადის მასალები (მაგალითად, გრაფიტი) ემატება თერმული შოკის წინააღმდეგობის და ეროზიის წინააღმდეგობის გასაძლიერებლად. ალუმინის ნახშირბადის საქშენები ფართოდ გამოიყენება ლოყებსა და სიმსუბუქეებში და შესაფერისია ჩვეულებრივი ნახშირბადის ფოლადის ჩამოსხმისთვის.
ალუმინის ცირკონიუმის ნახშირბადი (Al₂o₃-Zro₂-C): ცირკონიუმის ოქსიდი (Zro₂) ემატება ალუმინის ნახშირბადს, რათა გააუმჯობესოს მაღალი ტემპერატურის ეროზიისა და თერმული შოკის წინააღმდეგობა და შესაფერისია მაღალი მანგანუმის ფოლადის ან სხვა სპეციალური ფოლადის კლასებისთვის.
მაღალი ალუმინა: მაღალი ალუმინური ბაქსითით, როგორც მთავარი ნედლეული, ის შესაფერისია დაბალი მოთხოვნის შემთხვევებისთვის ან ჩვეულებრივი ნახშირბადის ფოლადის ჩამოსხმისთვის და აქვს დაბალი ღირებულება.
მაგნიუმ-ნახშირბადის (MGO-C): მაგნიუმის ოქსიდით (MGO), როგორც მატრიცა, ნახშირბადის მასალები ემატება, შესაფერისია მაღალი ტუტე წიდის გარემოს ან სპეციალური ფოლადის კლასებისთვის.
შერწყმული კვარცი: გამოიყენება ზოგიერთი დაბალი ნახშირბადის ფოლადის ან ფერადი შენადნობების დასაკავებლად, მას აქვს კარგი თერმული შოკის წინააღმდეგობა, მაგრამ სუსტი ეროზიის წინააღმდეგობა.
კომპოზიციური მასალები: მაგალითად, კომპოზიციური საქშენები ცირკონიუმის ოქსიდის ბირთვით და მაღალი ალუმინის გარე ფენით, აერთიანებს სხვადასხვა მასალების უპირატესობებს შესრულების ოპტიმიზაციის მიზნით.

2. სტრუქტურული დიზაინი

ცეცხლგამძლე საქშენებიჩვეულებრივ, ცილინდრული ან კონუსურია, ზუსტი ნაკადის არხებით შიგნით (დიაფრაგმა, ზოგადად, 10-100 მმ) დნობის დინების სიჩქარის გასაკონტროლებლად. ზოგიერთი საქშენები (მაგალითად, ჩასაფრებული საქშენები) შექმნილია სპეციალური ფორმებით, მაგალითად, გვერდითი ხვრელებით ან ელიფსური მაღაზიებით, კრისტალიზატორში მდნარი ფოლადის ნაკადის ველის განაწილების ოპტიმიზაციისთვის. გარე ფენა შეიძლება დაფარული იყოს ლითონის ყდის (მაგალითად, რკინის ყდის), მექანიკური სიძლიერის გასაუმჯობესებლად და თერმული შოკის დაბზარული თავიდან ასაცილებლად.

3. ფუნქციური დანამატები

შესრულების გასაუმჯობესებლად, შემდეგ დანამატებს ხშირად ემატება ცეცხლგამძლე საქშენები:

ანტიოქსიდანტები: მაგალითად, სილიკონი (SI) და ალუმინის (AL) ფხვნილები, რათა თავიდან აიცილონ ნახშირბადის მასალები მაღალ ტემპერატურაზე ჟანგვისგან.

სტაბილიზატორები: მაგალითად, ოქსიდები, როგორიცაა კალციუმი (CAO) და მაგნიუმი (MGO), თერმული შოკის წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად და ეროზიის წინააღმდეგობის გაწევისთვის.

შემკვრელები: მაგალითად, ფისები და ასფალტი, ჩამოსხმის სიძლიერის გასაუმჯობესებლად და მაღალი ტემპერატურის სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად.

ცეცხლგამძლე საქშენების ფუნქციები

ცეცხლგამძლე საქშენები ასრულებენ მრავალ საკვანძო ფუნქციას მაღალი ტემპერატურის მეტალურგიულ პროცესებში:

1. ნაკადის კონტროლი

ცეცხლგამძლე საქშენები ზუსტად აკონტროლებენ დნობის ნაკადის სიჩქარეს და დინებას მათი შიდა ნაკადის არხების ზომისა და ფორმის მეშვეობით. მაგალითად, უწყვეტი ჩამოსხმის პროცესში, წყალქვეშა საქშენები თანამშრომლობს მოცურების საქშენების სისტემასთან, რათა დაარეგულიროს სიჩქარე, რომლის დროსაც მდნარი ფოლადი შემოდის კრისტალიზატორში, რათა თავიდან აიცილოს დეფექტები, რომლებიც გამოწვეულია ძალიან სწრაფი ან ძალიან ნელი.

2. დაიცავით დნება

ჩაძირული საქშენები ღრმად შედის კრისტალიზატორში, რათა თავიდან აიცილოს მდნარი ფოლადი ჰაერში, შეამციროს დაჟანგვა და ინკლუზიური ფორმირება და გააუმჯობესოს ბილეტის ხარისხი. გარდა ამისა, საქშენის შიდა კედლის გლუვმა დიზაინმა შეიძლება შეამციროს ტურბულენტობა დნობის ნაკადში და შეამციროს წიდის ინკლუზიის რისკი.

3. მაღალი ტემპერატურა და ეროზიის წინააღმდეგობა

განსაზღვრული არცეცხლგამძლე საქშენებიუნდა გაუძლოს მდნარი ფოლადის ან წიდის გავლენას 1500-1700 ° C ტემპერატურაზე. მასალის მაღალი ცეცხლგამძლე და ეროზიის წინააღმდეგობა უზრუნველყოფს, რომ იგი სტაბილური რჩება მრავალჯერადი კასტინგის დროს და გახანგრძლივებს მის მომსახურებას.

4. თერმული შოკის სტაბილურობა

როდესაც Ladle შეიცვალა ან კასტინგი დაიწყება და შეჩერებულია, საქშენები განიცდიან ტემპერატურის მკვეთრ ცვლილებას. მაღალი ხარისხის ცეცხლგამძლე საქშენები ამცირებს თერმული შოკის დაბზარული რისკს მატერიალური ფორმულირებისა და სტრუქტურული დიზაინის ოპტიმიზაციით.

5. თავიდან აიცილეთ კლოგინგი

მაღალი ალუმინის ფოლადის ან კალციუმის შემცველი ფოლადისათვის, ალუმინის ჩანართები შეიძლება წარმოიქმნას მდნარ ფოლადში, რამაც გამოიწვია საქშენების გადაკეტვა. ცეცხლგამძლე საქშენები ხშირად იყენებენ ანტი-ადჰეზიურ მასალებს (მაგალითად, CAO- ს შემცველი კომპოზიციური მასალები), რათა თავიდან აიცილონ დაბლოკვა დაბალი დნობის წერტილის ნივთიერებების წარმოქმნით (მაგალითად, Cao · al₂o₃).

ცეცხლგამძლე საქშენების განაცხადის ველები

ცეცხლგამძლე საქშენები ფართოდ გამოიყენება შემდეგ ველებში:

1. რკინის და ფოლადის მეტალურგია

LADLE: ზედა და ქვედა საქშენები გამოიყენება Ladle- ის ბოლოში და ითანამშრომლეთ მოცურების საქშენების სისტემასთან, რათა გააკონტროლოს მდნარი ფოლადის ნაკადი Tundish.
Tundish: შეგროვების საქშენები და ჩაეფლო საქშენები გამოიყენება დნობის ფოლადის ტუნდიზიდან კრისტალიზატორზე გადასატანად, უწყვეტი ჩამოსხმის პროცესის ოპტიმიზაციისთვის.
გადამყვანი და ელექტრო ღუმელი: ცეცხლგამძლე საქშენები გამოიყენება ფოლადის გასასვლელისთვის, რომ გაუძლოს მაღალი ტემპერატურის მდნარი რკინის და წიდის ეროზიას.

2. ფერადი ლითონის დნობის

ფერადი ლითონების დნობის დროს, როგორიცაა ალუმინი, სპილენძი და მაგნიუმი, ცეცხლგამძლე საქშენები გამოიყენება დნობის და ჩამოსხმისთვის, მაგალითად, სახელმძღვანელო საქშენები ალუმინის შენადნობის კასტინგში.

3. მინის და კერამიკული ინდუსტრია

ცეცხლგამძლე საქშენები გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის შუშის ან კერამიკული დნობის ნაკადის კონტროლისთვის და უნდა ჰქონდეს ძალიან მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა და განზომილებიანი სტაბილურობა.

4. სხვა მაღალი ტემპერატურის ინდუსტრიები

მაგალითად, ნაგვის ინჟინატორები, ქიმიური მაღალი ტემპერატურის რეაქტორები და ა.შ., ცეცხლგამძლე საქშენები გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის სითხეების გამონადენის ან გადაცემის გასაკონტროლებლად.

ცეცხლგამძლე საქშენების წარმოების პროცესი

ცეცხლგამძლე საქშენების წარმოება მოიცავს ბევრ რთულ პროცესს იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მათი შესრულება აკმაყოფილებს სამრეწველო სტანდარტებს:

1. ნედლეულის შერჩევა და ინგრედიენტები
შეარჩიეთ მაღალი სიწმინდის ალუმინა, ცირკონიუმის ოქსიდი, გრაფიტი და სხვა ნედლეული და მკაცრად აკონტროლეთ მინარევების შინაარსი. დაამატეთ ანტიოქსიდანტები, შემკვრელები და ა.შ. ფორმულის თანაფარდობის მიხედვით და თანაბრად აურიეთ.

2. ჩამოსხმა
გამოიყენეთ იზოსტატიკური დაჭერით ან მაღალი წნევის ჩამოსხმის ტექნოლოგია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ საქშენების სტრუქტურა მკვრივია და ნაკადის არხი ზუსტია. ზოგიერთი საქშენები (მაგალითად, ჩასაფრებული საქშენები) უნდა ჩამოყალიბდეს რთულ ფორმებად ზუსტი ფორმებით.

3. სინთეზირება
მაღალი ტემპერატურა (1400-1800 ° C) ჟანგბადისგან თავისუფალი ან დამცავი ატმოსფეროში (მაგალითად, აზოტი) აძლიერებს მატერიალურ ძალასა და თერმული შოკის წინააღმდეგობას. ზოგიერთი პროდუქტი იყენებს მეორად სინთეზს ან სითბოს დამუშავებას, რათა შემდგომში ოპტიმიზაცია მოახდინოს.

4. ზედაპირული მკურნალობა
ნაკადის არხი ან გამოიყენეთ ანტი-ადჰეზიური ფენა (მაგალითად, Zro₂ საფარი) კოროზიის წინააღმდეგობის და სითხის გასაუმჯობესებლად. გარე ფენა შეიძლება დაფარული იყოს ლითონის ყდის ან ანტიოქსიდაციის მკურნალობით.

5. ხარისხის შემოწმება
საქშენის ფორიანობა, ბზარები და განზომილებიანი სიზუსტე შემოწმებულია არა დესტრუქციული ტესტირების მეთოდებით, როგორიცაა რენტგენის სხივები და ულტრაბგერა. ცეცხლგამძლე მოქმედება და ეროზიის წინააღმდეგობა დადასტურებულია ლაბორატორიული სიმულაციის ტესტებით.

ცეცხლგამძლე საქშენების უპირატესობები

ცეცხლგამძლე საქშენების ფართო გამოყენება მაღალი ტემპერატურის ინდუსტრიებში გამომდინარეობს შემდეგი უპირატესობებიდან:

მაღალი გამძლეობა: მაღალი ხარისხის მასალები და პროცესები უზრუნველყოფს, რომ საქშენები შეიძლება გამოყენებულ იქნას დიდი ხნის განმავლობაში ექსტრემალურ გარემოში, ხოლო ერთს სიცოცხლეს შეუძლია რამდენიმე საათამდე რამდენიმე დღის განმავლობაში.
ზუსტი კონტროლი: ნაკადის არხის დიზაინის სიზუსტე უზრუნველყოფს დნობის ნაკადის სტაბილურობას და აუმჯობესებს პროდუქტის ხარისხს.
ეროზიის წინააღმდეგობა: მას აქვს ძლიერი წინააღმდეგობა ქიმიური ეროზიისა და მდნარი ფოლადის და წიდის მექანიკური ეროზიის მიმართ, ამცირებს შენარჩუნების ხარჯებს.
თერმული შოკის სტაბილურობა: ოპტიმიზებული მატერიალური ფორმულა ამცირებს თერმული შოკის დაბზარული რისკს და ადაპტირდება ხშირი დაწყების სტოპის პროცესის მოთხოვნებზე.
დივერსიფიცირებული დიზაინი: სხვადასხვა ტიპებისა და სპეციფიკაციების საქშენები აკმაყოფილებენ სხვადასხვა პროცესის მოთხოვნებს და აქვთ ფართო სპექტრი განაცხადის სცენარები.

როგორც მაღალი ტემპერატურის ინდუსტრიის ძირითადი კომპონენტი, ცეცხლგამძლე საქშენები აერთიანებს მრავალ ფუნქციას, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, კოროზიის წინააღმდეგობა და ნაკადის კონტროლი. ეს არის შეუცვლელი "კულისების უკან გმირი" რკინის და ფოლადის მეტალურგიაში, ფერადი ლითონის დნობის და სხვა ინდუსტრიებში.