Som kerneudstyr i stålfremstilling bestemmer kvaliteten af konverterforingskonstruktionen direkte dens levetid og produktionseffektivitet. Denne løsning, der trækker på avanceret indenlandsk og international erfaring, konstruerer en systematisk løsning ud fra tre perspektiver: materialevalg, procesoptimering og kvalitetskontrol. Med fokus på at håndtere de varierende arbejdsforhold på forskellige steder, foreslår det et omfattende teknisk system, der omfatter zoneinddelingsmaterialevalg, præcis konstruktion og dynamisk vedligeholdelse.
01 Materialesystem og ydelseskompatibilitet
(I) Valg af arbejdslagsmateriale
Magnesia Carbon ildfast murstens System
Slaglinjeområde: Der anvendes MT18A magnesia carbon mursten (MgO større end eller lig med 88%, C større end eller lig med 14%). Deres slaggeerosionsmodstandsindeks er 35 % højere end almindelige kulstofsten af magnesia, hvilket gør dem velegnede til områder med slaggeerosion på over 2 mm/cyklus.
Opladningsside: Anti-oxidation af magnesia-carbonsten med 0,5 % metallisk aluminiumspulver anvendes. Efter en 1600 grader × 3 timers termisk stødtest når reststyrkefastholdelsesraten 82%. Hanehullet er udstyret med integreret støbte magnesium-carbonhusklodser, med en indvendig diametertolerance kontrolleret inden for ±0,5 mm. Stammemateriale med høj-aluminiumoxid bruges til at sikre{11}}lækagefri drift over 2.000 termiske cyklusser.
Anvendelse af amorft materiale
Det ringformede område af ovnhætten bruger Al₂O₃-MgO selv-støbt materiale med en konstruktionsfluiditet større end eller lig med 220 mm og en bulkdensitet på 2,95 g/cm³ efter tørring ved 110 grader i 24 timer.
De permeable mursten er omgivet af et korund hurtigt-tørrende anti-nedsivningsmateriale med en gennemtrængningsdybde på mindre end eller lig med 1 mm/24 timer, hvilket effektivt blokerer permeationsvejen for smeltet stål.
(II) Permanent lagmaterialeoptimering
De brændte magnesia-klodser anvender smeltet magnesia-tilslag (MgO større end eller lig med 97%), med en tilsyneladende porøsitet på mindre end eller lig med 16% og en lineær ændringshastighed på kun -0,12% efter brænding ved 1550 grader i 3 timer.
En 5 mm -tyk Helu keramisk fiberpapirudvidelsesfuge er installeret mellem det permanente lag og arbejdslaget med en kompensationskoefficient på 0,8 %/1000 grader for at forhindre termisk spændingskoncentration.
02 Standardiseret byggeproces
(I) Byggeforberedelse
Miljøkontrol
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5 grader og den relative luftfugtighed er<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
Udstyrskalibrering
En laserafstandsmåler bruges til at lokalisere ovnens centrum med en nøjagtighed på mindre end eller lig med ±1 mm. Vibrationsstangens vibrationsamplitude styres til 0,5±0,05 mm, med en frekvens på 12.000 gange/min, for at sikre en stødende materialetæthed på større end eller lig med 2,8g/cm³.
(II) Sektionsmurteknik
Ovnbundskonstruktion
Det permanente lag lægges ved hjælp af "kryds-skæringsmetoden, med de øvre og nedre lag af magnesia-sten forskudt i 90 grader, og mørtelfugen er mindre end eller lig med 1 mm.
Et laserjusteringssystem bruges under installationen af-luftgennemtrængelige mursten, hvilket opnår en positioneringsnøjagtighed på ±0,2 mm. Tætningsmateriale af siliciumcarbid anvendes omkring udgangsrøret. Opbygning af ovnskakt
Arbejdslaget bruger "spiralopstigende metode", med hver ring af dørklodser forskudt med mere end eller lig med 3 stykker. Ekspansionsfuger er arrangeret i et "tre vandrette, fire lodrette" mønster, med afstand kontrolleret til 1,2-1,5m.
Forspændt forankringsteknologi bruges ved tappen, med svalehaleriller skåret ind i overfladen af de ildfaste mursten og 8 mm diameter 310S rustfri stålankre indsat.
Konstruktion af ovnhætte
Justerbar buet forskalling bruges til at sikre, at rundhedsfejlen for den tilspidsede del er mindre end eller lig med 3 mm/m.
Ovnmundpressestenene er magnesia tørt vibrerende materiale, vædret i tre lag, med en komprimeringskoefficient på større end eller lig med 0,95 for hvert lag.
(III) Key Node Control
Overgangszonebehandling
Tilpassede special-formede mursten bruges til bueovergangen mellem smeltebassinet og ovnbunden med en krumningsradiusafvigelse på mindre end eller lig med ±2 mm.
Et 2 mm tykt fosfatbindemiddel påføres mellem det permanente lag og arbejdslaget for at danne et overgangsbindingslag. Optimering af ovnkurve
Der anvendes en tre-opvarmningsmetode:
Lav-temperatursektion (rumtemperatur - 300 grad): opvarmningshastighed Mindre end eller lig med 15 grader/h, hold konstant i 8 timer for at fjerne frit vand;
Mellem-temperatursektion (300-800 grader): opvarmningshastighed Mindre end eller lig med 25 grader/t, hold konstant i 12 timer for at nedbryde krystallinsk vand;
Høj-temperatursektion (800-1200 grader): opvarmningshastighed Mindre end eller lig med 35 grader/h, hold konstant i 24 timer for at opnå sintring og fortætning.
03 Kvalitetskontrolsystem
(I) Procesovervågning
Infrarød termisk billedbehandlingsinspektion
Overfladetemperaturscanninger udføres efter hvert lag af murværk er færdiggjort. Områder med en temperaturforskel større end 15 grader kræver delvis efterbearbejdning.
Ovnskallens temperatur overvåges i realtid under bagningsprocessen, og nødkølesystemet aktiveres, når et lokalt hot spot overstiger 250 grader.
Ultralydstest
Der udføres stikprøvekontrol på nøgleområder (ildfaste ventilationssten og hanehuller). Defekter med en tilsvarende diameter større end φ3mm betragtes som ukvalificerede. (II) Acceptkriterier
Dimensionsnøjagtighed
Ovnlegemets vertikalitetsafvigelse Mindre end eller lig med 5 mm/m, total højdeafvigelse Mindre end eller lig med 15 mm.
Dilatationsfugebreddeafvigelse Mindre end eller lig med ±1mm, rethedsafvigelse Mindre end eller lig med 2mm/m.
Fysiske og kemiske specifikationer
Arbejdslagets tilsyneladende porøsitet Mindre end eller lig med 18 %, trykstyrke Større end eller lig med 80 MPa (1400 grader x 3 timer).
Permanent lags ildfasthed under belastning Større end eller lig med 1650 grader (0,2 MPa).
04 Innovative teknologiapplikationer
3D-printede præfabrikerede dele
Til komplekse strukturer (såsom bunden af åndbare mursten) bruges Al₂O₃-ZrO₂-C-printede dele, hvilket opnår en dimensionsnøjagtighed på ±0,1 mm og forbedrer installationseffektiviteten med 40 %.
Intelligent temperaturkontrolsystem
Indbyggede fiberoptiske sensorer overvåger temperaturgradienter i realtid og justerer automatisk varmeeffekten, når ΔT > 50 grader/t. Nano-modifikationsteknologi
Tilføjelse af 0,3 % nano-SiO₂ til det støbte materiale øger den termiske stødparameter (TSP) fra 250 til 400 gange (vand-afkølet ved 1100 grader).
05 Konverter-tørreopløsning
Efter at have lagt brænde og koks i konverteren, opvarmes det i 5-8 timer. Når temperaturen når 1200-1300 grader, kan smeltet jern tilsættes til en prøveforbrænding. Den første varme af stål skal fyldes helt med smeltet jern; ingen skrot er tilladt.
06 Ovnoptimering
Baseret på CFD-simulering blev foringstykkelsesfordelingen justeret, hvilket øgede slaggelinjens tykkelse med 15% og reducerede trunion-området med 10% sammenlignet med det konventionelle design.
Gennem samarbejdende innovation inden for materialer, processer og vedligeholdelse er konverterens beklædningslevetid blevet forlænget til over 8.000 opvarmninger, forbruget af ildfast materiale er reduceret til 0,8 kg/ton stål, og de samlede vedligeholdelsesomkostninger er reduceret med 35 %. I faktiske applikationer skal der foretages dynamiske justeringer baseret på specifikke ovnparametre. Det anbefales at udføre laserscanningsinspektioner for hver 50. ovne og etablere en tre-dimensionel digital tvillingmodel for at vejlede præcis vedligeholdelse.
