Kas yra ugniai atspari purkštukas?

Atsparumo purkštuko pavadinimas kilęs iš jo funkcijos - žodis „purkštukas“ ryškiai apibūdina jo vaidmenį kaip lydymosi kanalą, o „ugniai atspari“ pabrėžia jo patvarumą aukštos temperatūros aplinkoje. Remiantis specifiniu jo naudojimu, ugniai atsparius purkštukus galima suskirstyti į daugelį tipų, tokių kaip viršutiniai purkštukai, apatiniai purkštukai, kolektorių purkštukai, panardinami įėjimo purkštukai (SEN) ir kt. Kiekvienas tipas turi struktūros ir medžiagų skirtumus, kad atitiktų skirtingus proceso reikalavimus.

Kas yra ugniai atspari purkštukas?

Ugniai atsparios purkštukai yra ugniai atsparios medžiagos produktas, naudojamas aukštos temperatūros išlydytam metalui (pvz., Išlydytam plienui, išlydytam geležimi) arba nemetalinio lydalo srauto valdikliui, paprastai montuojamam į išleidimo angą arba slydimo purkštukų sistemą metalurginės įrangos (pvz., Ladle, keitiklis, tulpių).

Tai užtikrina lydymosi ir liejimo proceso stabilumą ir saugumą, tiksliai kontroliuojant lydalo srauto greitį, srauto greitį ir srauto kryptį. Ugniai atspariems purkštukams reikia ne tik atlaikyti aukštą aukštą temperatūrą (paprastai virš 1500 ° C), bet ir turi atsispirti cheminei erozijai, mechaniniam šveitimui ir šiluminio smūgio pažeidimams, atsirandantiems dėl lydalo ir šlako.

Ugniai atsparių purkštukų kompozicija ir medžiagos

Ugniai atsparių purkštukų našumas tiesiogiai priklauso nuo jų medžiagų pasirinkimo ir konstrukcijos konstrukcijos. Toliau pateikiami pagrindiniai jo komponentai ir medžiagų charakteristikos:

1. Pagrindinės medžiagos

Aliuminio anglis (Al₂o₃-C): kaip pagrindinis komponentas naudojamas aukšto grynumo aliuminio oksidas (Al₂o₃), o anglies medžiagos (pvz., Graphitą) pridedamos siekiant sustiprinti šiluminio smūgio atsparumą ir atsparumą erozijai. Aliuminio anglies purkštukai yra plačiai naudojami kotletu ir tulžieste ir yra tinkami liejant įprastą anglies plieną.
Aliuminio cirkonio anglis (Al₂o₃-Zro₂-C): Cirkonio oksidas (Zro₂) pridedamas prie aliuminio anglies, kad pagerintų atsparumą aukštos temperatūros erozijai ir šiluminiam šokui, ir jis tinka aukštam mangano plienui ar kitoms specialioms specialioms plieno laipsniams.
Aukšta alum oksidas: Kai pagrindinė žaliava yra aukšto aliuminio oksido boksitas, jis tinka žemo reikalavimo progoms ar įprastam anglies plieno liejimui ir yra maža.
Magnio-anglies (MGO-C): pridedant magnio oksidą (MGO), pridedamos anglies medžiagos, tinkamos aukšto šarmingumo šlako aplinkai arba specialioms plieno rūšims.
Laisvintas kvarcas: naudojamas kai kuriems mažai anglies dioksidoninio plieno ar neferiškiems lydiniams liesti, jis turi gerą atsparumą šiluminiam smūgiui, tačiau silpną atsparumą erozijai.
Kompozicinės medžiagos: pavyzdžiui, kompoziciniai purkštukai su cirkonio oksido šerdimi ir aukšto aliuminio išoriniu sluoksniu, derinant skirtingų medžiagų pranašumus, kad būtų optimizuotas našumas.

2. Struktūrinis dizainas

Ugniai atsparios purkštukaiPaprastai yra cilindriniai arba kūginiai, o tikslios srauto kanalai viduje (diafragma paprastai yra 10–100 mm), kad būtų galima kontroliuoti lydalo srautą. Kai kurie purkštukai (pvz., Panardinantys purkštukai) yra suprojektuoti su specialiomis formomis, tokiomis kaip šoninės skylės ar elipsės formos lizdai, kad būtų optimizuotas išlydyto plieno srauto lauko pasiskirstymas kristalizatoriuje. Išorinis sluoksnis gali būti padengtas metaline rankove (pvz., Geležies rankove), kad padidintų mechaninį stiprumą ir užkirstų kelią šiluminio smūgio įtrūkimui.

3. Funkciniai priedai

Norint pagerinti našumą, dažnai pridedami šie priedai prie atsparių purkštukų:

Antioksidantai: tokie kaip silicio (SI) ir aliuminio (Al) milteliai, siekiant užkirsti kelią anglies medžiagoms oksiduoti aukštoje temperatūroje.

Stabilizatoriai: tokie kaip oksidai, tokie kaip kalcis (CaO) ir magnis (MGO), siekiant sustiprinti šiluminio smūgio atsparumą ir atsparumą erozijai.

Sindikai: tokios kaip dervos ir asfaltas, siekiant pagerinti liejimo stiprumą ir aukštos temperatūros stabilumą.

Ugniai atsparių purkštukų funkcijos

Ugniai atsparios purkštukai atlieka kelias pagrindines funkcijas aukštos temperatūros metalurgijos procesuose:

1. Srauto valdymas

Ugniai atsparios purkštukai tiksliai kontroliuoja lydalo srautą ir srautą per jų vidinių srauto kanalų dydį ir formą. Pavyzdžiui, nuolatinio liejimo procese panardintas purkštukas bendradarbiauja su stumdomo purkštukų sistema, kad sureguliuotų greitį, kuriuo išlydytas plienas patenka į kristalizatorių, kad išvengtų per greito ar per lėto sukeltų defektų.

2. Apsaugokite lydymą

Povandeninis purkštukas giliai patenka į kristalizatorių, kad išlydyto plieno veikimas nebūtų veikiamas ore, sumažina oksidaciją ir įtraukimo formavimąsi bei pagerina ruošinio kokybę. Be to, sklandus vidinės purkštuko sienos dizainas gali sumažinti lydymosi srauto turbulenciją ir sumažinti šlako įtraukimo riziką.

3. Aukšta temperatūra ir atsparumas erozijai

ugniai atspalvis antgalisReikia atlaikyti išlydyto plieno ar šlako poveikį 1500–1700 ° C temperatūroje. Didelis medžiagos atsparumas refrakcijai ir erozijai užtikrina, kad ji išlieka stabili per daugybę liejinių ir prailgina jos tarnavimo laiką.

4. Šiluminio smūgio stabilumas

Kai keičiama kotle arba paleidžiama ir sustabdyta liejimas, purkštukas patirs aštrų temperatūros pokytį. Aukštos kokybės ugniai atsparios purkštukai sumažina šiluminio smūgio įtrūkimo riziką optimizuodami medžiagos formulę ir konstrukcinį dizainą.

5. Užkirsti kelią užsikimšimui

Didelio aliuminio plieno ar kalcio turinčiam plienui aliuminio oksido inkliuzai gali būti sugeneruoti išlydytame pliene, sukeldami purkštukų užsikimšimą. Ugniai atspariuose purkštukuose dažnai naudojamos anti-adhezijos medžiagos (pvz., Kompozicinės medžiagos, turinčios CAO), kad būtų išvengta užsikimšimo, sukuriant mažo tirpimo taškines medžiagas (tokias kaip CAO · al₂o₃).

Ugniai atsparių purkštukų taikymo laukai

Ugniai atsparios purkštukai yra plačiai naudojami šiose srityse:

1. Geležies ir plieno metalurgija

Kampelė: Viršutiniai ir apatiniai purkštukai naudojami kopos apačioje ir bendradarbiauja su stumdomosios purkštukų sistema, kad būtų galima kontroliuoti išlydyto plieno srautą į gabaliuką.
Tundišas: surinkimo antgalis ir panardintas purkštukas yra naudojami išlydytam plienui perkelti iš tulenčio į kristalizatorių, kad būtų galima optimizuoti nuolatinį liejimo procesą.
Konverteris ir elektrinė krosnis: plieninei lizdui naudojami ugniai atsparios purkštukai, kad būtų atlaikyta aukštos temperatūros išlydytos geležies ir šlako erozija.

2. Neferous metalinis lydymas

Nederintų metalų, tokių kaip aliuminis, vario ir magnio, lydyme, lydymui ir liejimui naudojami ugniai atsparios purkštukai, pavyzdžiui, nukreipti purkštukus aliuminio lydinio liejime.

3. Stiklo ir keramikos pramonė

Ugniai atsparios purkštukai yra naudojami srauto valdymui aukšto temperatūros stiklo ar keramikos lydymosi srautui ir turi turėti ypač didelį atsparumą korozijai ir matmenų stabilumui.

4. Kitos aukštos temperatūros pramonės šakos

Pavyzdžiui, šiukšlių krosnys, cheminės aukštos temperatūros reaktoriai ir kt., Upraktų purkštukai yra naudojami aukšto temperatūros skysčių išleidimui ar perdavimui kontroliuoti.

Ugniai atsparių purkštukų gamybos procesas

Ugniai atsparių purkštukų gamyba apima daugybę sudėtingų procesų, siekiant užtikrinti, kad jų veikimas atitiktų pramonės standartus:

1. Žaliavų pasirinkimas ir ingredientai
Pasirinkite didelio grynumo aliuminio oksido, cirkonio oksido, grafito ir kitų žaliavų ir griežtai kontroliuoti priemaišų kiekį. Pridėkite antioksidantus, rišiklius ir kt. Pagal formulės santykį ir susimaišykite tolygiai.

2. Formavimas
Naudokite izostatinį presavimo arba aukšto slėgio liejimo technologiją, kad įsitikintumėte, jog purkštuko struktūra yra tanki, o srauto kanalas yra tikslus. Kai kuriuos purkštukus (pvz., Panardinančius purkštukus) reikia suformuoti į sudėtingas formas tiksliomis formomis.

3. Sukepinimas
Sukepinimas aukštoje temperatūroje (1400–1800 ° C), esant deguonies neturinčiam arba apsauginei atmosferai (pvz., Azotui), padidina medžiagos stiprumą ir šiluminio smūgio atsparumą. Kai kurie produktai naudoja antrinį sukepinimo ar terminį apdorojimą, kad dar labiau optimizuotų našumą.

4. Paviršiaus apdorojimas
Norint pagerinti atsparumą korozijai ir sklandumui, užlipkite srauto kanalą arba užtepkite anti-adhezijos sluoksnį (pvz., Zro₂ dangą). Išorinis sluoksnis gali būti padengtas metaline rankove arba anti-oksidacijos apdorojimu.

5. Kokybės patikrinimas
Purškimo poringumas, įtrūkimai ir matmenų tikslumas yra tikrinami neardomais bandymo metodais, tokiais kaip rentgeno spinduliai ir ultragarsas. Ugniai atsparios ir erozijos atsparumas patikrinamas atliekant laboratorinius modeliavimo bandymus.

Ugniai atsparių purkštukų pranašumai

Platus ugniai atsparių purkštukų pritaikymas aukštos temperatūros pramonėje kyla iš šių pranašumų:

Didelis patvarumas: aukštos kokybės medžiagos ir procesai užtikrina, kad purkštukai gali būti naudojami ilgą laiką ekstremalioje aplinkoje, o vienas gyvenimas gali pasiekti kelias valandas iki kelių dienų.
Tikslus valdymas: srauto kanalo projekto tikslumas užtikrina lydymosi srauto stabilumą ir pagerina produkto kokybę.
Erozijos atsparumas: jis turi stiprų atsparumą cheminei erozijai ir mechaniniam išlydyto plieno ir šlako erozijai, sumažinant priežiūros išlaidas.
Šiluminio smūgio stabilumas: optimizuota medžiagos formulė sumažina šiluminio smūgio įtrūkimo riziką ir prisitaiko prie dažno starto-stop proceso reikalavimų.
Įvairūs dizainai: Įvairių tipų ir specifikacijų purkštukai atitinka įvairius proceso reikalavimus ir turi platų taikymo scenarijus.

Kaip pagrindinis aukštos temperatūros pramonės komponentas, refrakterinis purkštukas integruoja kelias funkcijas, tokias kaip atsparumas aukštai temperatūrai, atsparumas korozijai ir srauto valdymas. Tai yra būtinas „užkulisinis herojus“ geležies ir plieno metalurgijoje, neferorus metalo lydymas ir kitos pramonės šakos.