الفرن العالي هو "قلب" إنتاج الصلب. يتكون من خمسة أجزاء: الحلق والجسم والخصر والبطن والموقد. كل جزء له بيئة عمل فريدة من نوعها وطلب على المواد المقاومة للحرارة. أولاً، فهم مبدأ عمل كل جزء من الفرن العالي والتوصية بالمواد المقاومة للحرارة المناسبة.
1. الحلق
الحلق هو منفذ التغذية لفرن الصهر، والذي يتحمل بشكل أساسي تأثير وتآكل الشحنة، كما أنه عرضة لدرجات الحرارة العالية والتآكل الكيميائي. تضاف الشحنة من أعلى الفرن، وتسقط إلى الحلق بفعل الجاذبية، ثم تدخل الجسم. في الحلق، تتفاعل الشحنة مع غاز الفحم المتصاعد.
توصيات مقاومة للحرارة:طوب حراري عالي الألومينا, طوب كوروندوم. تتمتع هذه المواد بقوة عالية ومقاومة عالية للتآكل ومقاومة جيدة للتآكل. يمكنها تحمل تأثير وتآكل الشحنة، مع مقاومة درجات الحرارة العالية والتآكل الكيميائي.
2. جسم الفرن
جسم الفرن هو منطقة التفاعل الرئيسية لفرن الصهر، بدرجة حرارة تزيد عن 1500 درجة، كما أنه عرضة للتآكل والتلف بسبب شحنة غاز الفحم. في جسم الفرن، يخضع خام الحديد والفحم لتفاعل اختزال لتوليد الحديد المنصهر والخبث. في نفس الوقت، يتبادل غاز الفحم الحرارة مع الشحنة أثناء الصعود.
طوب كربيد السيليكونيوصى باستخدام نيتريد السيليكون مع طوب كربيد السيليكون كمواد مقاومة للحرارة. تتمتع هذه المواد بثبات جيد في درجات الحرارة العالية، وموصلية حرارية عالية ومقاومة للتآكل، ويمكنها تحمل درجات الحرارة العالية وتآكل الشحنة، مع ضمان نقل الحرارة والتفاعل.
3. خصر الفرن
يربط خصر الفرن بين جسم الفرن وبطن الفرن، ويلعب دورًا في تنظيم توزيع غاز الفحم ودعم جسم الفرن. يكون قطر خصر الفرن عادةً أصغر من قطر جسم الفرن وبطن الفرن، مما يزيد من معدل تدفق غاز الفحم عند خصر الفرن، وبالتالي تعزيز الاتصال والتفاعل بين غاز الفحم والشحنة.
يُنصح باستخدام الطوب الحراري المصنوع من سبينيل الألومنيوم والمغنيسيوم والطوب الحراري المصنوع من الدولوميت كمواد حرارية. تتمتع هذه المواد بثبات جيد في درجات الحرارة العالية ومقاومة للتآكل، ويمكنها تحمل درجات الحرارة العالية وتآكل غاز الفحم، وتضمن استقرار جسم الفرن.
4. بطن الفرن
بطن الفرن هو منطقة الاختزال في فرن الصهر، ودرجة الحرارة فيه مرتفعة للغاية، كما أنه يتعرض للتآكل والتنظيف بسبب الخبث. في بطن الفرن، يتم اختزال خام الحديد إلى الحديد المنصهر، ويتم إنتاج كمية كبيرة من غاز أول أكسيد الكربون.
يوصى باستخدام الطوب الماغنيسيا والطوب الماغنيسيا والكروم للمواد المقاومة للحرارة. تتمتع هذه المواد بثبات جيد في درجات الحرارة العالية ومقاومة للتآكل وثبات الصدمات الحرارية، ويمكنها تحمل درجات الحرارة العالية وتآكل الخبث، وتضمن تفاعل الاختزال.
5. موقد الفرن
موقد الفرن هو منطقة تخزين الفرن العالي، حيث يتم تخزين الحديد المنصهر عالي الحرارة والخبث، ويجب أن يتحمل درجات الحرارة العالية والضغط العالي والتآكل الكيميائي. يتم وضع الحديد المنصهر والخبث في طبقات في موقد الفرن ويتم تفريغه بانتظام من خلال مخرج الحديد ومخرج الخبث.
يوصى باستخدام الطوب الحراري الكربوني والطوب الجرافيتي للمواد الحرارية. تتمتع هذه المواد بثبات جيد في درجات الحرارة العالية والتوصيل الحراري ومقاومة التآكل، ويمكنها تحمل درجات الحرارة العالية والضغط العالي والتآكل الكيميائي، وتضمن التفريغ السلس للحديد المنصهر والخبث.
يجب أن يتم النظر في اختيار المواد المقاومة للحرارة لأجزاء مختلفة من فرن الصهر بشكل شامل وفقًا لبيئة العمل والمتطلبات المحددة. في التطبيقات العملية، يلزم أيضًا الصيانة والاستبدال في الوقت المناسب وفقًا لتشغيل فرن الصهر وفقدان المواد المقاومة للحرارة لضمان التشغيل الطبيعي وكفاءة الإنتاج لفرن الصهر.
