Elektrisko loka krāšņu ugunsizturīgo materiālu vispārīgās prasības ir šādas:
(1) Ugunsizturībai jābūt augstai. Loka temperatūrai jābūt lielākai par 4000 °C, un tērauda ražošanas temperatūra ir 1500–1750 °C, dažreiz pat līdz 2000 °C, tāpēc ugunsizturīgiem materiāliem jābūt ar augstu ugunsizturību.
(2) Mīkstināšanas temperatūrai slodzes laikā jābūt augstai. Elektriskā krāsns darbojas augstas temperatūras slodzes apstākļos, un krāsns korpusam jāiztur izkausēta tērauda erozija, tāpēc ugunsizturīgajam materiālam ir jābūt augstai slodzes mīkstināšanas temperatūrai.
(3) Spiedes izturībai jābūt augstai. Elektriskās krāsns oderējumu ietekmē lādiņa trieciens lādiņa laikā, izkausētā tērauda statiskais spiediens kausēšanas laikā, tērauda plūsmas erozija vītņošanas laikā un mehāniskā vibrācija darbības laikā. Tāpēc ugunsizturīgajam materiālam ir jābūt ar augstu spiedes izturību.
(4) Siltumvadītspējai jābūt mazai. Lai samazinātu elektriskās krāsns siltuma zudumus un enerģijas patēriņu, ugunsizturīgajam materiālam ir jābūt sliktai siltumvadītspējai, t. i., siltumvadītspējas koeficientam jābūt mazam.
(5) Termiskajai stabilitātei jābūt labai. Elektriskās krāsns tērauda ražošanā dažu minūšu laikā no piesišanas līdz iepildīšanai temperatūra strauji pazeminās no aptuveni 1600 °C līdz zem 900 °C, tāpēc ugunsizturīgiem materiāliem ir jābūt labai termiskajai stabilitātei.
(6) Augsta izturība pret koroziju. Tērauda ražošanas procesā izdedži, krāsns gāze un izkausēts tērauds spēcīgi ietekmē ugunsizturīgos materiālus ķīmiskās erozijas ceļā, tāpēc ugunsizturīgajiem materiāliem ir jābūt labai izturībai pret koroziju.
Ugunsizturīgu materiālu izvēle sānu sienām
MgO-C ķieģeļus parasti izmanto elektrisko krāšņu sānu sienu būvniecībai bez ūdens dzesēšanas sienām. Karstajiem punktiem un izdedžu līnijām ir vissmagākie ekspluatācijas apstākļi. Tie ne tikai ir stipri korodēti un erodēti izkausēta tērauda un izdedžu ietekmē, bet arī pakļauti smagiem mehāniskiem triecieniem, pievienojot metāllūžņus, bet arī ir pakļauti loka termiskajam starojumam. Tāpēc šīs detaļas ir izgatavotas no MgO-C ķieģeļiem ar izcilām īpašībām.
Elektrisko krāšņu sānu sienām ar ūdens dzesēšanas sienām, pateicoties ūdens dzesēšanas tehnoloģijas izmantošanai, palielinās siltumslodze un lietošanas apstākļi ir stingrāki. Tāpēc jāizvēlas MgO-C ķieģeļi ar labu izturību pret izdedžiem, termisko triecienu un augstu siltumvadītspēju. To oglekļa saturs ir 10% ~ 20%.
Ugunsizturīgi materiāli īpaši jaudīgu elektrisko krāšņu sānu sienām
Īpaši augstas jaudas elektrisko krāšņu (UHP krāšņu) sānu sienas galvenokārt ir izgatavotas no MgO-C ķieģeļiem, bet karstie punkti un izdedžu līnijas ir izgatavotas no MgO-C ķieģeļiem ar izcilu veiktspēju (piemēram, pilna oglekļa matricas MgO-C ķieģeļiem). Tas ievērojami uzlabo tā kalpošanas laiku.
Lai gan krāsns sienu slodze ir samazināta, pateicoties elektrisko krāšņu darbības metožu uzlabojumiem, ugunsizturīgiem materiāliem joprojām ir grūti pagarināt karsto punktu kalpošanas laiku, darbojoties īpaši augstas temperatūras krāsns kausēšanas apstākļos. Tāpēc ir izstrādāta un pielietota ūdens dzesēšanas tehnoloģija. Elektriskajām krāsnīm, kurās izmanto EBT atzarojumu, ūdens dzesēšanas laukums sasniedz 70%, tādējādi ievērojami samazinot ugunsizturīgo materiālu izmantošanu. Mūsdienu ūdens dzesēšanas tehnoloģijai ir nepieciešami MgO-C ķieģeļi ar labu siltumvadītspēju. Elektriskās krāsns sānu sienu būvniecībā tiek izmantoti asfalta, ar sveķiem saistīti magnēzija ķieģeļi un MgO-C ķieģeļi (oglekļa saturs 5%-25%). Smagos oksidācijas apstākļos tiek pievienoti antioksidanti.
Redoksreakciju visvairāk bojātajās karstajās zonās būvniecībai izmanto MgO-C ķieģeļus ar lielu kristālisku kausētu magnezītu kā izejvielu, oglekļa saturu, kas pārsniedz 20%, un pilnu oglekļa matricu.
Jaunākais MgO-C ķieģeļu sasniegums īpaši augstas temperatūras elektriskajām krāsnīm ir augstas temperatūras apdedzināšana un pēc tam piesūcināšana ar asfaltu, lai ražotu tā sauktos ar asfaltu piesūcinātos MgO-C ķieģeļus. Kā redzams 2. tabulā, salīdzinot ar nepiesūcinātiem ķieģeļiem, apdedzināto MgO-C ķieģeļu atlikušā oglekļa saturs pēc asfalta piesūcināšanas un rekarbonizācijas palielinās par aptuveni 1%, porainība samazinās par 1%, un augstās temperatūras lieces izturība un spiedes izturība ir ievērojami uzlabota, tāpēc tiem ir augsta izturība.
Magnija ugunsizturīgie materiāli elektrisko krāšņu sānu sienām
Elektrisko krāšņu oderējumu iedala sārmainā un skābā. Pirmajā krāsns oderējumam izmanto sārmainus ugunsizturīgus materiālus (piemēram, magnija oksīdu un MgO-CaO ugunsizturīgus materiālus), bet otrajā krāsns oderējuma izgatavošanai izmanto silīcija ķieģeļus, kvarca smiltis, baltos dubļus utt.
Piezīme: Sārmainās elektriskās krāsnis izmanto sārmainus ugunsizturīgus materiālus, bet skābās elektriskās krāsnis — skābus ugunsizturīgus materiālus krāsns oderējuma materiāliem.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 12. oktobris
