Som kjerneutstyr i stålproduksjon bestemmer kvaliteten på omformerforingskonstruksjonen direkte levetiden og produksjonseffektiviteten. Denne løsningen, som trekker på avansert nasjonal og internasjonal erfaring, konstruerer en systematisk løsning fra tre perspektiver: materialvalg, prosessoptimalisering og kvalitetskontroll. Med fokus på å håndtere de varierende arbeidsforholdene på forskjellige steder, foreslår den et omfattende teknisk system som omfatter valg av sonering av materialvalg, presis konstruksjon og dynamisk vedlikehold.
01 Materialsystem og ytelseskompatibilitet
(I) Valg av arbeidslagsmateriale
Magnesia Karbon ildfast mursteins System
Slagglinjeområde: MT18A magnesia karbon murstein (MgO større enn eller lik 88%, C større enn eller lik 14%) brukes. Deres slaggerosjonsmotstandsindeks er 35 % høyere enn for vanlige karbon murstein av magnesia, noe som gjør dem egnet for områder med slaggrerosjonshastigheter på over 2 mm/syklus.
Ladeside: Anti-oksidasjonsklosser av magnesiakarbon med 0,5 % metallisk aluminiumspulver brukes. Etter en 1600 grader × 3 timers termisk sjokktest, når gjenværende styrkeretensjonsgrad 82 %. Taphullet er utstyrt med integrert støpt magnesium-karbonhuskloss, med en indre diametertoleranse kontrollert innenfor ±0,5 mm. Stammemateriale med høy-aluminiumoksyd brukes for å sikre{11}}lekkasjefri drift over 2000 termiske sykluser.
Påføring av amorft materiale
Det ringformede området på ovnshetten bruker Al₂O₃-MgO selvflytende- støpbart materiale, med en konstruksjonsflytbarhet større enn eller lik 220 mm og en bulkdensitet på 2,95 g/cm³ etter tørking ved 110 grader i 24 timer.
De permeable mursteinene er omgitt av et hurtig-korundtørkende anti-innsivningsmateriale, med en penetrasjonsdybde på mindre enn eller lik 1 mm/24 timer, som effektivt blokkerer gjennomtrengningsbanen til smeltet stål.
(II) Permanent lagmaterialeoptimering
De brente magnesiaklossene bruker smeltet magnesiatilslag (MgO større enn eller lik 97%), med en tilsynelatende porøsitet på mindre enn eller lik 16% og en lineær endringshastighet på bare -0,12% etter avfyring ved 1550 grader i 3 timer.
En 5 mm -tykk Helu keramisk fiberpapir ekspansjonsfuge er installert mellom det permanente laget og arbeidslaget, med en kompensasjonskoeffisient på 0,8 %/1000 grader for å forhindre termisk spenningskonsentrasjon.
02 Standardisert byggeprosess
(I) Byggeforberedelse
Miljøkontroll
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 luftfuktigheten er<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
Utstyrskalibrering
En laseravstandsmåler brukes til å lokalisere ovnssenteret, med en nøyaktighet på mindre enn eller lik ±1 mm. Vibrasjonsamplituden til vibrasjonsstangen kontrolleres til 0,5±0,05 mm, med en frekvens på 12 000 ganger/min, for å sikre en stampematerialtetthet på større enn eller lik 2,8g/cm³.
(II) Seksjonsmurteknologi
Ovnsbunnkonstruksjon
Det permanente laget legges ved hjelp av «cross-cut»-metoden, med de øvre og nedre lagene av magnesia murstein forskjøvet i 90 grader, og mørtelfugetykkelsen er mindre enn eller lik 1 mm.
Et laserjusteringssystem brukes under installasjonen av luft-permeable murstein, som oppnår en posisjoneringsnøyaktighet på ±0,2 mm. Silisiumkarbidtetningsmateriale brukes rundt halerøret. Ovnsakselkonstruksjon
Arbeidslaget bruker "spiralstigningsmetoden", med hver ring av dørklosser forskjøvet med mer enn eller lik 3 stykker. Ekspansjonsfuger er arrangert i et "tre horisontale, fire vertikale" mønster, med avstand kontrollert til 1,2-1,5m.
Forspent forankringsteknologi brukes ved tappen, med svalehalespor kuttet inn i overflaten av de ildfaste mursteinene og 8 mm diameter 310S rustfritt stål forankringer satt inn.
Konstruksjon av ovnslokk
Justerbar buet forskaling brukes for å sikre at rundhetsfeilen til den koniske delen er mindre enn eller lik 3 mm/m.
Ovnsmunnpressesteinene er magnesia tørt vibrerende materiale, rammet i tre lag, med en komprimeringskoeffisient på større enn eller lik 0,95 for hvert lag.
(III) Key Node Control
Overgangssonebehandling
Tilpassede spesial-formede murstein brukes for bueovergangen mellom smeltebassenget og ovnsbunnen, med et krumningsradiusavvik på mindre enn eller lik ±2 mm.
Et 2 mm tykt fosfatbindemiddel påføres mellom det permanente laget og arbeidslaget for å danne et overgangsbindende lag. Optimalisering av ovnskurve
En tre-oppvarmingsmetode brukes:
Lav-temperaturdel (romtemperatur - 300 grad): oppvarmingshastighet Mindre enn eller lik 15 grader/t, hold konstant i 8 timer for å fjerne fritt vann;
Middels-temperaturseksjon (300-800 grader): oppvarmingshastighet Mindre enn eller lik 25 grader/t, hold konstant i 12 timer for å bryte ned krystallinsk vann;
Høy-temperaturseksjon (800-1200 grader): oppvarmingshastighet Mindre enn eller lik 35 grader/t, hold konstant i 24 timer for å oppnå sintring og fortetting.
03 Kvalitetskontrollsystem
(I) Prosessovervåking
Infrarød termisk bildeinspeksjon
Overflatetemperaturskanninger utføres etter at hvert lag med murverk er fullført. Områder med temperaturforskjell større enn 15 grader krever delvis etterarbeid.
Ovnsskalltemperaturen overvåkes i sanntid under bakeprosessen, og nødkjølesystemet aktiveres når et lokalt varmepunkt overstiger 250 grader.
Ultralydtesting
Stikkprøver utføres på nøkkelområder (ildfaste ventilasjonsstein og tappehull). Defekter med ekvivalent diameter større enn φ3mm anses som ukvalifiserte. (II) Akseptkriterier
Dimensjonsnøyaktighet
Ovnskroppens vertikalitetsavvik Mindre enn eller lik 5mm/m, total høydeavvik Mindre enn eller lik 15mm.
Ekspansjonsfugebreddeavvik Mindre enn eller lik ±1mm, retthetsavvik Mindre enn eller lik 2mm/m.
Fysiske og kjemiske spesifikasjoner
Arbeidslags tilsynelatende porøsitet Mindre enn eller lik 18 %, trykkstyrke Større enn eller lik 80 MPa (1400 grader x 3 timer).
Permanent lags ildfasthet under belastning Større enn eller lik 1650 grader (0,2 MPa).
04 Innovative teknologiapplikasjoner
3D-trykte prefabrikkerte deler
For komplekse strukturer (som bunnen av pustende murstein) brukes Al₂O₃-ZrO₂-C trykte deler, som oppnår en dimensjonsnøyaktighet på ±0,1 mm og forbedrer installasjonseffektiviteten med 40 %.
Intelligent temperaturkontrollsystem
Innebygde fiberoptiske sensorer overvåker temperaturgradienter i sanntid og justerer automatisk varmeeffekten når ΔT > 50 grader /t. Nano-modifikasjonsteknologi
Ved å legge til 0,3 % nano-SiO₂ til støpingen øker termisk sjokkparameter (TSP) fra 250 til 400 ganger (vann-avkjølt ved 1100 grader).
05 Konverter tørkeløsning
Etter å ha plassert ved og koks i omformeren, varm den opp i 5-8 timer. Når temperaturen når 1200-1300 grader, kan smeltet jern tilsettes for en prøveforbrenning. Den første varmen av stål må fylles helt med smeltet jern; ingen skrot er tillatt.
06 Ovnsoptimalisering
Basert på CFD-simulering ble foringstykkelsesfordelingen justert, noe som økte slagglinjetykkelsen med 15 % og redusert tapparealet med 10 % sammenlignet med konvensjonell design.
Gjennom samarbeidende innovasjon innen materialer, prosesser og vedlikehold, har omformerens foringslevetid blitt utvidet til over 8000 oppvarminger, forbruket av ildfast materiale er redusert til 0,8 kg/tonn stål, og de totale vedlikeholdskostnadene er redusert med 35 %. I faktiske applikasjoner må dynamiske justeringer gjøres basert på spesifikke ovnsparametere. Det anbefales å utføre laserskanningsinspeksjoner hver 50. ovn og etablere en tre-dimensjonal digital tvillingmodell for å veilede nøyaktig vedlikehold.
