Применение и разработка аморфных огнеупоров в металлургической промышленности

С быстрым развитием технологии плавки и сталелитейной промышленности технология металлургических огнеупорных материалов также достигла новой революции. Аморфные огнеупорные материалы постепенно стали важным материалом в металлургической промышленности, поскольку их легко механизировать и автоматизировать производство, и они могут продлевать срок службы за счет ремонта. В развитых промышленных странах за рубежом их коэффициент использования достигает более 50%. В этой статье будут рассмотрены применение и разработка аморфных огнеупоров в металлургической промышленности.

Определение и характеристики аморфных огнеупоров

Аморфные огнеупорные материалы, также известные как объемные огнеупоры, изготавливаются из заполнителей, тонких порошков, связующих веществ и добавок в определенной пропорции. Их можно использовать напрямую без обжига. Его основные характеристики включают:

Простой процесс производства: сырье легко получить и оно имеет низкую стоимость.

Высокая пластичность: высокая огнеупорность и химическая устойчивость, может быть предварительно изготовлен в виде блоков, удобен для механизированного строительства.

Простота использования: можно использовать напрямую или после смешивания.

Недостатки: длительное время при низкой температуре, низкая прочность при средней температуре, легко отслаивается после длительного использования при высокой температуре и высокие требования к технологии обжига.

Преимущества применения неформованных огнеупорных материалов

Неформованные огнеупорные материалы имеют уникальные преимущества в металлургической промышленности, которые в основном отражаются в следующих аспектах:

Высокая огнеупорность: огнеупорность обычно выше 1500 ℃, что соответствует требованиям использования высокотемпературных печей.

Низкое потребление энергии: процесс обжига исключен, а потребление энергии в 15-20 раз ниже, чем у традиционных огнеупорных кирпичей.

Высокая эффективность: процесс упрощается, а эффективность производства увеличивается в 3-5 раз.

Хорошая целостность: внутренняя структура герметична, срок службы длительный, а эффективность уплотнения хорошая.

Конкретное применение

1. Применение на доменной печи

Традиционные доменные печи используют огнеупорную кирпичную футеровку, а современные доменные печи в основном используют необожженные кирпичи из алюминия и углерода, связанные смолой. Водоохлаждаемая стенка больших доменных печей использует бетоны SiC, а подовая подушка печи и окружающие кирпичные швы заполнены материалами из нитрида кремния. Материалы Al₂O₃-SiC-C и муллит SiC-C являются обычно используемыми неформованными огнеупорными материалами на каналах выпуска доменной печи.

2. Применение на ковше

Огнеупорные материалы для ковшей постепенно заменяются аморфными огнеупорными материалами из-за повышения температуры выпуска и увеличения времени удержания расплавленной стали. Бетоны Al₂O₃-шпинель широко используются в боковых стенках ковша и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Литые материалы Al₂O₃-MgO и алюминиево-магниево-углеродистые огнеупорные материалы, разработанные в Японии, еще больше увеличивают срок службы ковша.

3. Применение в нагревательной печи

Нагревательная печь используется для высокотемпературного нагрева стальных заготовок. Литые материалы или пластики могут использоваться для верха печи и футеровки. Футеровка больших нагревательных печей с шагающими балками использует пластиковые огнеупорные материалы, а срок службы может достигать 12-15 лет. Литые материалы с глинистой структурой подходят для нагревательных печей с шагающими балками в высокоскоростных проволочных цехах и обладают хорошей текучестью и конструктивными характеристиками.

Тенденции развития

Доля аморфных огнеупорных материалов во всем огнеупорном материале стала важным показателем уровня технического развития огнеупорной промышленности страны. Будущие направления развития включают:

Разработка материалов: от кислотных и нейтральных оксидов до щелочных оксидов и композитных материалов, а также разработка высокопроизводительных и многофункциональных огнеупорных материалов.

Развитие комбинирования: от воды и комбинирования до безводного и высокоплотного, и улучшение общих характеристик материала.

Заключение

Хотя аморфные огнеупорные материалы имеют недостатки, они обладают значительными преимуществами и являются важной поддержкой для высококачественного развития современной металлургической промышленности. С непрерывным развитием технологий новые аморфные огнеупорные материалы будут способствовать углубляющемуся развитию всей металлургической промышленности.