Ano ang isang refractory nozzle?

Ang pangalan ng refractory nozzle ay nagmula sa pag -andar nito - ang salitang "nozzle" ay malinaw na naglalarawan ng papel nito bilang isang matunaw na channel, habang ang "refractory" ay nagtatampok ng tibay nito sa mataas na temperatura ng mga kapaligiran. Ayon sa tukoy na paggamit nito, ang mga refractory nozzle ay maaaring nahahati sa maraming uri, tulad ng mga pang -itaas na nozzle, mas mababang mga nozzle, mga nozzle ng kolektor, nalubog na mga nozzle ng pagpasok (SEN), atbp Ang bawat uri ay may pagkakaiba -iba sa istraktura at materyales upang matugunan ang iba't ibang mga kinakailangan sa proseso.

Ano ang isang refractory nozzle?

Ang Refractory nozzle ay isang produktong refractory na ginamit para sa high-temperatura na tinunaw na metal (tulad ng tinunaw na bakal, tinunaw na bakal) o hindi metal na kontrol ng daloy ng matunaw, na karaniwang naka-install sa outlet o sliding system ng nozzle ng metalurhiko na kagamitan (tulad ng ladle, converter, tundish).

Tinitiyak nito ang katatagan at kaligtasan ng proseso ng smelting at paghahagis sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa rate ng daloy, rate ng daloy at direksyon ng daloy ng matunaw. Ang mga refractory nozzle ay hindi lamang kailangang makatiis ng matinding mataas na temperatura (karaniwang higit sa 1500 ° C), ngunit dapat ding pigilan ang pagguho ng kemikal, mekanikal na pagsabog, at pagkasira ng thermal shock mula sa matunaw at slag.

Komposisyon at mga materyales ng mga refractory nozzle

Ang pagganap ng mga refractory nozzle ay nakasalalay nang direkta sa kanilang materyal na pagpili at disenyo ng istruktura. Ang mga sumusunod ay ang mga pangunahing sangkap at materyal na katangian:

1. Pangunahing Materyales

Ang aluminyo carbon (al₂o₃-c): Ang mataas na kadalisayan na alumina (al₂o₃) ay ginagamit bilang pangunahing sangkap, at mga materyales na carbon (tulad ng grapayt) ay idinagdag upang mapahusay ang paglaban ng thermal shock at paglaban ng pagguho. Ang mga nozzle ng carbon carbon ay malawakang ginagamit sa mga ladles at tundish, at angkop para sa paghahagis ng ordinaryong bakal na carbon.
Ang aluminyo zirconium carbon (al₂o₃-zro₂-c): Ang zirconium oxide (zro₂) ay idinagdag sa aluminyo carbon upang mapagbuti ang paglaban sa mataas na temperatura ng pagguho at thermal shock, at angkop para sa mataas na mangganeso na bakal o iba pang mga espesyal na marka ng bakal.
High-Alumina: Sa high-alumina bauxite bilang pangunahing materyal na hilaw, angkop ito para sa mga mababang-pangangailangan na okasyon o ordinaryong carbon steel casting, at may mababang gastos.
Magnesium-carbon (MgO-C): na may magnesium oxide (MgO) bilang ang matrix, ang mga materyales ng carbon ay idinagdag, na angkop para sa kapaligiran ng slag na may mataas na alkalinity o mga espesyal na marka ng bakal.
Fused Quartz: Ginamit para sa paghahagis ng ilang mga low-carbon steel o non-ferrous alloys, mayroon itong mahusay na paglaban sa thermal shock, ngunit mahina ang paglaban ng pagguho.
Mga composite na materyales: tulad ng mga composite nozzle na may zirconium oxide core at high-aluminyo panlabas na layer, pinagsasama ang mga pakinabang ng iba't ibang mga materyales upang ma-optimize ang pagganap.

2. Disenyo ng istruktura

Refractory nozzleay karaniwang cylindrical o conical, na may tumpak na mga channel ng daloy sa loob (ang siwang sa pangkalahatan ay 10-100 mm) upang makontrol ang rate ng daloy ng matunaw. Ang ilang mga nozzle (tulad ng mga nozzle ng paglulubog) ay dinisenyo na may mga espesyal na hugis, tulad ng mga butas sa gilid o mga elliptical outlet, upang mai -optimize ang pamamahagi ng daloy ng patlang ng tinunaw na bakal sa crystallizer. Ang panlabas na layer ay maaaring sakop ng isang metal na manggas (tulad ng isang manggas na bakal) upang mapahusay ang lakas ng makina at maiwasan ang pag -crack ng thermal shock.

3. Functional Additives

Upang mapabuti ang pagganap, ang mga sumusunod na additives ay madalas na idinagdag sa mga refractory nozzle:

Antioxidants: tulad ng silikon (SI) at aluminyo (AL) pulbos, upang maiwasan ang mga materyales sa carbon mula sa pag -oxidize sa mataas na temperatura.

Mga stabilizer: tulad ng mga oxides tulad ng calcium (CAO) at magnesium (MgO), upang mapahusay ang paglaban ng thermal shock at paglaban ng pagguho.

Mga binder: tulad ng mga resins at aspalto, upang mapabuti ang lakas ng paghubog at katatagan ng mataas na temperatura.

Mga pag -andar ng mga refractory nozzle

Ang mga refractory nozzle ay nagsasagawa ng maraming mga pangunahing pag-andar sa mga proseso ng metal na temperatura:

1. Flow Control

Ang mga refractory nozzle ay tumpak na kinokontrol ang rate ng daloy at daloy ng matunaw sa laki at hugis ng kanilang mga panloob na channel ng daloy. Halimbawa, sa patuloy na proseso ng paghahagis, ang nalubog na nozzle ay nakikipagtulungan sa sliding system ng nozzle upang ayusin ang bilis kung saan ang tinunaw na bakal ay pumapasok sa crystallizer upang maiwasan ang mga depekto na dulot ng napakabilis o masyadong mabagal.

2. Protektahan ang matunaw

Ang nalubog na nozzle ay lumalim sa crystallizer upang maiwasan ang tinunaw na bakal na hindi mailantad sa hangin, bawasan ang oksihenasyon at pagsasama ng pagsasama, at pagbutihin ang kalidad ng billet. Bilang karagdagan, ang makinis na disenyo ng panloob na dingding ng nozzle ay maaaring mabawasan ang kaguluhan sa daloy ng matunaw at bawasan ang panganib ng pagsasama ng slag.

3. Mataas na temperatura at pagguho ng paglaban

AngRefractory nozzlekailangang mapaglabanan ang epekto ng tinunaw na bakal o slag sa 1500-1700 ° C. Ang mataas na refractoriness at pagguho ng paglaban ng materyal ay matiyak na nananatiling matatag ito sa maraming mga castings at nagpapatagal sa buhay ng serbisyo nito.

4. Katatagan ng Thermal Shock

Kapag ang ladle ay pinalitan o ang paghahagis ay nagsimula at tumigil, ang nozzle ay makakaranas ng isang matalim na pagbabago ng temperatura. Ang mga de-kalidad na refractory nozzle ay binabawasan ang panganib ng thermal shock cracking sa pamamagitan ng pag-optimize ng pagbabalangkas ng materyal at disenyo ng istruktura.

5. Pigilan ang clogging

Para sa high-aluminyo na bakal o bakal na naglalaman ng calcium, ang mga inclusions ng alumina ay maaaring mabuo sa tinunaw na bakal, na nagiging sanhi ng pag-clog ng nozzle. Ang mga refractory nozzle ay madalas na gumagamit ng mga anti-adhesion na materyales (tulad ng mga pinagsama-samang materyales na naglalaman ng CAO) upang maiwasan ang pag-clog sa pamamagitan ng pagbuo ng mga sangkap na may mababang pagtunaw (tulad ng Cao · al₂o₃).

Mga patlang ng Application ng Refractory Nozzle

Ang mga refractory nozzle ay malawakang ginagamit sa mga sumusunod na patlang:

1. Iron at Steel Metallurgy

Ladle: Ang itaas at mas mababang mga nozzle ay ginagamit sa ilalim ng ladle, at makipagtulungan sa sliding nozzle system upang makontrol ang daloy ng tinunaw na bakal sa tundish.
Tundish: Ang pagkolekta ng nozzle at ang nalubog na nozzle ay ginagamit upang ilipat ang tinunaw na bakal mula sa tundish hanggang sa crystallizer upang ma -optimize ang patuloy na proseso ng paghahagis.
Converter at Electric Furnace: Ang mga refractory nozzle ay ginagamit para sa bakal outlet upang mapaglabanan ang pagguho ng mataas na temperatura na tinunaw na bakal at slag.

2. Non-ferrous metal smelting

Sa smelting ng mga di-ferrous metal tulad ng aluminyo, tanso, at magnesiyo, ang mga refractory nozzle ay ginagamit para sa matunaw na paghahatid at paghahagis, tulad ng mga gabay na nozzle sa aluminyo haluang metal.

3. Glass at Ceramic Industry

Ang mga refractory nozzle ay ginagamit para sa control ng daloy ng high-temperatura na baso o ceramic melts, at dapat magkaroon ng napakataas na paglaban ng kaagnasan at dimensional na katatagan.

4. Iba pang mga industriya ng mataas na temperatura

Tulad ng mga incinerator ng basura, mga reaktor na may mataas na temperatura ng kemikal, atbp.

Proseso ng paggawa ng mga refractory nozzle

Ang paggawa ng mga refractory nozzle ay nagsasangkot ng maraming mga kumplikadong proseso upang matiyak na ang kanilang pagganap ay nakakatugon sa mga pamantayang pang -industriya:

1. Raw na pagpili ng materyal at sangkap
Piliin ang High-Purity Alumina, Zirconium Oxide, Graphite at iba pang mga hilaw na materyales, at mahigpit na kontrolin ang nilalaman ng karumihan. Magdagdag ng mga antioxidant, binders, atbp ayon sa formula ratio at ihalo nang pantay -pantay.

2. Paghuhubog
Gumamit ng isostatic pressing o high-pressure molding na teknolohiya upang matiyak na ang istraktura ng nozzle ay siksik at tumpak ang daloy ng channel. Ang ilang mga nozzle (tulad ng mga nozzle ng paglulubog) ay kailangang mabuo sa mga kumplikadong hugis sa pamamagitan ng mga hulma ng katumpakan.

3. Sintering
Ang pag-aalsa sa mataas na temperatura (1400-1800 ° C) sa isang oxygen-free o proteksiyon na kapaligiran (tulad ng nitrogen) ay nagpapaganda ng materyal na lakas at paglaban ng thermal shock. Ang ilang mga produkto ay gumagamit ng pangalawang sintering o paggamot ng init upang higit na ma -optimize ang pagganap.

4. Paggamot sa ibabaw
Polish ang daloy ng channel o mag-apply ng isang anti-adhesion layer (tulad ng Zro₂ coating) upang mapabuti ang paglaban ng kaagnasan at likido. Ang panlabas na layer ay maaaring sakop ng isang metal na manggas o anti-oksihenasyon na paggamot.

5. Kalidad ng inspeksyon
Ang porosity, bitak at dimensional na kawastuhan ng nozzle ay sinuri ng mga hindi mapanirang pamamaraan ng pagsubok tulad ng X-ray at ultrasound. Ang refractory pagganap at paglaban ng pagguho ay napatunayan ng mga pagsubok sa simulation ng laboratoryo.

Mga kalamangan ng mga refractory nozzle

Ang malawak na aplikasyon ng mga refractory nozzle sa mga industriya ng mataas na temperatura ay nagmumula sa mga sumusunod na pakinabang:

Mataas na tibay: Ang mga de-kalidad na materyales at proseso ay nagsisiguro na ang mga nozzle ay maaaring magamit sa loob ng mahabang panahon sa matinding mga kapaligiran, at ang nag-iisang buhay ay maaaring umabot ng maraming oras sa ilang araw.
Tumpak na kontrol: Ang kawastuhan ng disenyo ng channel ng daloy ay nagsisiguro ng katatagan ng daloy ng matunaw at nagpapabuti sa kalidad ng produkto.
Paglaban ng pagguho: Ito ay may malakas na pagtutol sa pagguho ng kemikal at mekanikal na pagguho ng tinunaw na bakal at slag, binabawasan ang mga gastos sa pagpapanatili.
Thermal Shock Stability: Ang na-optimize na formula ng materyal ay binabawasan ang panganib ng thermal shock cracking at umaangkop sa mga kinakailangan sa proseso ng madalas na pagsisimula.
Ang iba't ibang disenyo: Ang mga nozzle ng iba't ibang uri at mga pagtutukoy ay nakakatugon sa iba't ibang mga kinakailangan sa proseso at may malawak na hanay ng mga senaryo ng aplikasyon.

Bilang pangunahing sangkap ng industriya ng mataas na temperatura, isinasama ng refractory nozzle ang maraming mga pag-andar tulad ng mataas na paglaban sa temperatura, paglaban ng kaagnasan at kontrol ng daloy. Ito ay isang kailangang-kailangan na "sa likod ng mga eksena na bayani" sa metal na bakal at bakal, hindi ferrous metal smelting at iba pang mga industriya.