Il mattone di sfiatoè un componente funzionale chiave utilizzato nell'ingegneria metallurgica per la raffinazione esterna nei mestoli di acciaio. Facilita l'agitazione di acciaio con gas argon che soffiava, offrendo un'elevata stabilità termica e un'eccellente resistenza all'erosione. Come prodotto di lunga durata, risparmio di energia e riduzione del consumo,il mattone di sfiatoè prodotto principalmente con materiali come Cordundo, spinello di corindone e cromite-corindo. Tra questi, i mattoni permeabili allo spinello Cordndum stanno sempre più sostituendo i tradizionali prodotti cromite-corindum grazie alla loro resistenza alla corrosione superiore. Ad esempio, aBrick di sfiatoIl prodotto sviluppato dalla società di Luoyang Jinkai raggiunge una durata di 30 cicli per unità in una fornace LF-VD da 40 tonnellate, con conseguente risparmio annuale sui costi di argon di circa 5 milioni di yuan.
Il mattone di sfiatoLe strutture sono classificate in tre tipi: dispersi, orientati direttamente e orientati alla fessura. Il tipo orientato alla fessura è diventato il mainstream a causa della sua portata di gas elevata e della lunga durata. Le principali cause di danno includono shock di sollecitazione termica, erosione meccanica e infiltrazione di scorie d'acciaio.
Mentre l'aggiunta di CR₂O₃ può migliorare l'impermeabilità,il mattone di sfiatocomporta il rischio di inquinamento CR⁶⁺. Gli attuali sforzi di ricerca e sviluppo si concentrano sull'applicazione dei nanomateriali, sulla selezione di additivi di fase solida ad alta temperatura e sull'ottimizzazione delle strutture a fessura. Un nuovo tipo diBrick di sfiatoL'incorporazione del carbonato di nano calcio ha raggiunto una produzione priva di cromo, combinando una struttura a micro-pori con una maggiore tenacità. Inoltre, l'adozione di un design della struttura composita per il mattone del sedile, insieme a una tecnologia di fusione separata, ha ridotto il suo tasso di erosione di oltre 0,5 mm per calore.
Prestazioni in uso: resistenza alle scorie
Per migliorare la resistenza delle scorie e la resistenza alla penetrazione del metallo dello spinello di alluminaBrick di sfiato, In genere vengono in genere aggiunti composti CR₂O₃ o contenenti cromo. Cr₂o₃ condivide la stessa struttura cristallina di -al₂o₃. La sua aggiunta non solo migliora la resistenza delle scorie del materiale, ma aumenta anche l'angolo di bagnatura tra il mattone e l'acciaio fuso. Ciò riduce significativamente il blocco dei pori causati da infiltrazioni di acciaio.
La soluzione solida in alluminio-cromo, formata ad alte temperature dalla polvere fine Cr₂o₃ e Al₂o₃, insieme alla fase di vetro contenente cromo indipendente, crea una fase liquida viscosa al contatto con le scorie durante il processo di making in acciaio. Questa fase ostacola la corrosione delle scorie delBricks di sfiato. Allo stesso tempo, assorbe l'ossido di ferro (FEO) e l'ossido di magnesio (MGO) dalle scorie, formando fasi di spinello densa nello strato di lavoro del mattone, migliorando così la sua resistenza delle scorie.
Tuttavia, l'aggiunta di CR₂O₃ al materiale rappresenta un rischio ambientale, poiché CR³⁺ può essere ossidato a CR⁶⁺ tossico durante l'accensione o il servizio ad alta temperatura. Di conseguenza, per risparmiare energia e proteggere l'ambiente, l'uso di CR₂O₃ dovrebbe essere ridotto al minimo. L'obiettivo di ricerca è quello di ottenere prestazioni comparabili ad alta temperatura senza CR₂O₃-by utilizzando materie prime alternative per corrispondere al livello delle prestazioni raggiunte quando viene aggiunto CR₂O₃.
Resistenza agli shock termici
La modalità di errore primario diBrick di sfiatoè un danno da shock termico. Man mano che le temperature di fabbricazione di acciaio aumentano continuamente, il gradiente di temperatura significativo tra la faccia calda delBrick di sfiatoDurante il funzionamento e le sue regioni più fredde durante i periodi di inattività richiedono una resistenza di shock termica estremamente elevata dal materiale. L'introduzione di una fase di spinello nella composizione castabile può migliorare la resistenza agli shock termici dei mattoni permeabili.
Inoltre, ossidi o non ossidi aggiunti alBrick di sfiatoFormare fasi di soluzione solida con l'aggregato ad alte temperature. Ciò aumenta la resistenza ad alta temperatura del mattone, migliora la sua stabilità strutturale (o permeabilità, se accurata) e migliora la resistenza all'erosione delle scorie nel mestolo. Dopo il trattamento termico ad alta temperatura, le prestazioni complessive dei mattoni sono significativamente migliorate, soddisfacendo tutte le condizioni di servizio richieste.
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