تصميم وتطبيق مواد حرارية في صناعة المعادن بالرصاص|حدود التكنولوجيا

تعتبر متطلبات صهر المعادن غير الحديدية للمواد المقاومة للصهر معقدة نسبيًا. لا يجب أن تتمتع بمقاومة كافية لدرجات الحرارة العالية فحسب ، بل يجب أن تتمتع أيضًا بقوة معينة لدرجات الحرارة المرتفعة. اختيار المواد المقاومة للحرارة له متطلبات صارمة. في الوقت نفسه ، فإن صهر مختلف المعادن غير الحديدية له خصائصه الخاصة ، ومن الضروري اختيار المواد المقاومة للحرارة بشكل انتقائي.
في الوقت الحاضر ، يتم تقسيم الحراريات المستخدمة في صناعة صهر المعادن غير الحديدية في الصين تقريبًا إلى فئتين: الحراريات الحمضية والحراريات القلوية. الحراريات الحمضية قليلاً هي أساسًا أكاسيد ثلاثية التكافؤ (سلسلة Al₂O₃-SiO) ، بما في ذلك بشكل أساسي الطوب عالي الألومينا ، وطوب الموليت ، وطوب الزركونيوم اكسيد الالمونيوم ، وما إلى ذلك ؛ في حين أن الحراريات القلوية هي أساسًا أكاسيد ثنائية التكافؤ (سلسلة MgO -Al₂O₃ ، MgO-Cr₂O₃) ، بما في ذلك طوب المغنيسيا والكروم وطوب المغنيسيا والألومينا وطوب الإسبنيل المغنيسيا والألومينا ، إلخ.
1. ممارسة تصميم وتطبيق المواد الحرارية في صناعة تعدين الرصاص
1) تصميم قاع الفرن
بعد سنوات من الخبرة العملية في الإنتاج ، من أجل صهر الرصاص ، تشمل الأفران المعدنية المستخدمة عشرات الأفران المعدنية التي تعالج مواد الرصاص المختلفة ، ولكن البطانة الحرارية للأفران المعدنية تستخدم أساسًا طوب المغنيسيا المطلي بالكروم ، وطوب الألومينا العالي ، وصهر عالي الجودة من الألومينا مواد الصدم ، إلخ.
(1) منطقة الطبقة الدائمة أسفل الفرن
In the design of the furnace lining, each position in the furnace body is different, and the selection of refractory materials also changes accordingly. Taking the fixed horizontal metallurgical furnace body as an example, the furnace bottom generally uses magnesia-chrome bricks, high-alumina bricks, aluminum-chromium spinel, high-alumina ramming materials, magnesia ramming materials, etc., and some use high-strength ramming materials. The anti-seepage ramming material is also composed of Al₂O₃-SiO₂ series, and the content of Al₂O₃ is >75 بالمائة. الثقل النوعي للرصاص السائل هو 10.6 جم / سم مكعب ، والنفاذية قوية للغاية. لذلك ، لا ينبغي أن يكون للمادة المقاومة للصهر الموجودة في قاع الفرن وظيفة تبديد الحرارة فحسب ، بل يجب أن تتمتع أيضًا بقدرة عالية على منع تسرب الرصاص.
في الوقت الحاضر ، الممارسة المستخدمة على نطاق واسع هي وضع الطوب عالي الألومينا أولاً على الصفيحة الفولاذية لقاع الفرن. يجب توفير طبقة من المواد المقاومة للصهر مع مقاومة اختراق الرصاص في الجزء العلوي من الوسادة. حاليًا ، يتم استخدام مادة صدم المغنيسيوم أو مواد الصدم المضادة للتسرب عالية القوة (الألومينا العالية) ، وكلاهما يمكن أن يعمل كحاجز. نسبة مادة صدم المغنيسيا هي: المغنيسيا: مسحوق المغنيسيوم=7: 3 ، مع محلول ملحي ، حجم جسيمات المغنيسيا: 0. 2 ~ 0. 5mm7 0 بالمائة ، 1.5 ~ 3.0 مم 30 في المائة ؛ تركيبة مواد الصدم عالية القوة المضادة للتسرب هي: تم تكوين مجاميع عالية من الألمنيوم ومسحوق عظام بأحجام جزيئات مختلفة. بعد الخبز في درجة حرارة عالية ، يتم توسيع الركام بمختلف أحجام الجسيمات ودمجها بإحكام لتحقيق الغرض المثالي من الرصاص المضاد للتسرب.
وتجدر الإشارة إلى أنه بعد صدم مواد صدم المغنيسيوم والمغنيسيوم والكروم ، يجب خبزها في درجة حرارة منخفضة. بعد خبز الماء الحر ، يجب أن تملأ فواصل التمدد بمسحوق المغنيسيوم الناعم لضمان قوة وضغط طبقة الصدم. الجنس. يوصى بسمك مادة الصدم من 150 إلى 300 مم ، وهو مناسب لإكمال الصدم لمرة واحدة ، ويمكن أن يكمل الخبز بشكل أكثر اتساقًا ، مما يشكل طبقة شاملة ذات تأثير مضاد للتسرب أفضل.
(2) منطقة طبقة العمل السفلية للفرن
لاختيار المواد المقاومة للحرارة لطبقة الأمان وطبقة العمل في قاع الفرن ، يتم استخدام طوب المغنيسيا والكروم على نطاق واسع. من بينها ، يمكن ربط طبقة الأمان مباشرة بطوب الكروم المغنيسيوم ، وطبقة العمل عبارة عن طوب الكروم المغنيسيوم شبه المتراكم. مع تذبذب مستوى سائل الرصاص ، تتقلب درجة حرارة قاع الفرن بشكل واضح ، لذلك يجب اختيار طوب الكروم المغنيسيوم شبه المتراكم مع مقاومة الصدمات الحرارية الجيدة. قالب طوب. طبقة الأمان وطبقة العمل لقاع الفرن مصنوعة أيضًا من الطوب عالي الألومينا. بشكل عام ، سيكون لهذا النوع من الفرن طبقة سفلية من الرصاص بارتفاع ~ 400 مم ، لذلك لن يتآكل قاع الفرن بواسطة الخبث ، ويمكن اختيار محتوى Al₂O₃. يتم استخدام ما لا يقل عن 75 في المائة من الطوب عالي الألومينا كطوب تبطين لطبقة الأمان وطبقة العمل في قاع الفرن.
2) منطقة العمل في الفرن
يتم تقسيم اختيار المواد المقاومة للصهر في منطقة العمل (جدار الفرن ، أعلى الفرن) في الفرن إلى منطقتين ، أحدهما هو الطوب الحراري في منطقة المسبح المنصهر (خاصة منطقة خط الخبث) ، والآخر هو الطوب الحراري في مجال الأرصاد الجوية.
(1) منطقة المسبح المنصهرة في الفرن
سيتم تآكل الطوب الحراري في منطقة البركة المنصهرة (خاصة منطقة خط الخبث) وغسله بواسطة الخبث المصهور. يعتبر تكوين خبث صهر الرصاص معقدًا نسبيًا ، وسوف تشارك المادة المقاومة للصهر عالية الألومينا في تفاعل تشكيل الخبث ، لذلك يتم اختيار طوب حراري عالي الألومينا. إنه غير مناسب ، ويجب استخدام طوب حراري المغنيسيا والكروم. في الوقت نفسه ، مع الأخذ في الاعتبار مقاومة تآكل الخبث ومقاومة التآكل للطوب الحراري ، يجب اختيار طوب المغنيسيا والكروم مع الصهر الكهربائي وإعادة التركيب.
يتفوق الطوب من هذه المادة على طوب المغنيسيا والكروم شبه المعاد تجميعه في مقاومة تآكل الخبث. يمكن أن تؤدي زيادة محتوى Cr₂O₃ إلى تحسين مقاومة تآكل الخبث للطوب ، لذا حاول اختيار طوب حراري المغنيسيا والكروم مع محتوى Cr₂O₃ أعلى.
(2) منطقة الأرصاد الجوية في الفرن
لن يتآكل الطوب الحراري في منطقة الأرصاد الجوية بواسطة الخبث ، ولكن فقط بسبب تآكل كمية صغيرة من الخبث وتآكل الدخان المترب. لذلك ، يمكن اختيار طوب حراري المغنيسيا والكروم مع انخفاض Cr₂O₃. يستخدم طوب المغنيسيا والكروم المستخدم في فرن تقليل صهر الرصاص في مصنع محلي طوب المغنيسيا والكروم المرتبط مباشرة مع Cr₂O₃ في المرحلة المبكرة من الإنتاج ، وكان سطح طوب المغنيسيا والكروم في منطقة الأرصاد الجوية خاليًا من المعادن والخبث. يتم تقسيم الطوب إلى قسمين والهيكل فضفاض. وفقًا لنتائج التحليل ، تم الحكم على أن Fe³ ﹢ و Fe² ﹢ في الطوب الحراري يتم تقليله إلى عنصر Fe بكمية كبيرة ، مما يؤدي إلى بنية فضفاضة لجسم الطوب.
لذلك ، في الصيانة ، تم استخدام لبنة المغنيسيا والكروم المنصهرة مع انخفاض Cr₂O₃ (محتوى Cr₂O₃ هو 12 بالمائة). السبب الرئيسي لهذا التحسين هو أن المسامية الظاهرة لبنة الكروم المغنيسيوم المنصهرة منخفضة ، ومحتوى الحديد و Fe² ﹢ في الطوب الحراري ، بحيث يكون أكثر ملاءمة لجو الاختزال القوي في منطقة الأرصاد الجوية ويطيل عمر الخدمة. بعد التحول إلى هذا النوع من الصهر الكهربائي جنبًا إلى جنب مع طوب المغنيسيا والكروم ، تم تمديد وقت الاستخدام بشكل كبير وتم تحقيق نتائج جيدة.
2. الخلاصة
هناك العديد من أنواع الأفران المستخدمة في صناعة صهر الرصاص المحلية ، كما تُستخدم أجهزة التبريد في مختلف الأفران المعدنية ، والتي لها تأثير جيد على إطالة عمر خدمة الأفران المعدنية. ومع ذلك ، من منظور عملية الاستخدام ، لصهر الرصاص ، الذي يحتوي على درجة عالية من المواد الخام المعقدة والحرارة الفائقة ، والرصاص غير اللامع يؤدي بسهولة إلى تآكل عملية صهر جهاز التبريد ، ولا يزال تشغيل الخبث المعلق بواسطة جهاز التبريد بعض مخاطر السلامة ، لذلك فإن جهاز التبريد مبطن ببطانات داخلية. لا يزال وجود مواد مقاومة للحرارة أمرًا لا غنى عنه. يكمل الاستخدام الصحيح للمواد المقاومة للحرارة وأجهزة التبريد بعضها البعض ويمكن أن تلعب دورًا في الحماية المتبادلة.
على أساس خصائص عملية الصهر ، وخصائص مواد الصهر ، والاختيار الصحيح واستخدام المواد المقاومة للصهر ، لضمان التشغيل الطبيعي للفرن المعدني ، وضمان عمر معقول للفرن ، وجعل المؤسسة تحصل على فوائد اقتصادية ، من الضروري أيضًا أن يكون لديك تصميم مواد حرارية صحيح ومعقول. ، بما في ذلك التصميم الهيكلي ، وحساب التمدد ، والتدفئة وخبز البناء كلها تؤثر على الاستخدام العادي للمواد المقاومة للحرارة.
لذلك ، على أساس التطوير الحالي ، من الضروري إجراء مزيد من الدراسة وتحسين المواد المقاومة للحرارة من حيث مقاومة التآكل ، ومقاومة تآكل الخبث ، وتحليل الإجهاد ، ونظام الخبز ، وما إلى ذلك ، الأمر الذي يتطلب موردي المواد المقاومة للحرارة ، ووحدات التصميم والمفصل جهود العديد من المستخدمين يمكن أن تجعل المواد المقاومة للحرارة تحقق تأثير تطبيق أفضل.