باعتبارها من المعدات الأساسية في صناعة الفولاذ، فإن جودة بناء بطانة المحول تحدد بشكل مباشر عمر الخدمة وكفاءة الإنتاج. هذا الحل، الذي يعتمد على الخبرة المحلية والدولية المتقدمة، يبني حلاً منهجيًا من ثلاث وجهات نظر: اختيار المواد، وتحسين العملية، ومراقبة الجودة. من خلال التركيز على معالجة ظروف العمل المتنوعة في مواقع مختلفة، فإنه يقترح نظامًا تقنيًا شاملاً يشمل اختيار مواد تقسيم المناطق، والبناء الدقيق، والصيانة الديناميكية.
01 نظام المواد وتوافق الأداء
(ط) اختيار المواد طبقة العمل
طوب مغنيسيا الكربوني الحرارينظام ق
منطقة خط الخبث: يتم استخدام طوب كربون المغنيسيا MT18A (MgO أكبر من أو يساوي 88%، C أكبر من أو يساوي 14%). مؤشر مقاومة تآكل الخبث الخاص به أعلى بنسبة 35% من طوب كربون المغنيسيا العادي، مما يجعله مناسبًا للمناطق ذات معدلات تآكل الخبث التي تتجاوز 2 مم/دورة.
جانب الشحن: يتم استخدام-طوب كربون المغنيسيا المضاد للأكسدة مع مسحوق ألومنيوم معدني بنسبة 0.5%. بعد اختبار الصدمة الحرارية 1600 درجة × 3 ساعات، يصل معدل الاحتفاظ بالقوة المتبقية إلى 82%. تم تجهيز فتحة الحنفية بطوب كربوني -مصنوع بشكل متكامل من المغنيسيوم، مع إمكانية التحكم في تسامح القطر الداخلي ضمن ±0.5 مم. يتم استخدام-مادة دك عالية من الألومينا لضمان التشغيل بدون تسرب-أكثر من 2000 دورة حرارية.
تطبيق المواد غير المتبلورة
تستخدم المنطقة الحلقية لغطاء الفرن مادة Al₂O₃-MgO ذاتية التدفق-، مع سيولة بناء أكبر من أو تساوي 220 مم وكثافة كبيرة تبلغ 2.95 جم/سم مكعب بعد التجفيف عند 110 درجة لمدة 24 ساعة.
يتم إحاطة الطوب النفاذ بمادة اكسيد الالمونيوم سريعة الجفاف-والمضادة للتسرب، مع عمق اختراق أقل من أو يساوي 1 مم/24 ساعة، مما يمنع بشكل فعال مسار تخلل الفولاذ المنصهر.
(II) تحسين مادة الطبقة الدائمة
يستخدم طوب المغنيسيا المحروق ركام المغنيسيا المنصهر (MgO أكبر من أو يساوي 97%)، مع مسامية واضحة أقل من أو تساوي 16% ومعدل تغير خطي يبلغ -0.12% فقط بعد الحرق عند 1550 درجة لمدة 3 ساعات.
يتم تركيب وصلة تمديد من ورق ألياف السيراميك Helu بسمك 5 مم بين الطبقة الدائمة وطبقة العمل، مع معامل تعويض يبلغ 0.8%/1000 درجة لمنع تركيز الإجهاد الحراري.
02 عملية البناء الموحدة
(ط) إعداد البناء
الرقابة البيئية
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5 درجات والرطوبة النسبية<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
معايرة المعدات
يتم استخدام محدد المدى بالليزر لتحديد موقع مركز الفرن، بدقة أقل من أو تساوي ±1 مم. يتم التحكم في سعة الاهتزاز للقضيب الاهتزازي عند 0.5±0.05mm، مع تردد 12,000 مرة/دقيقة، لضمان كثافة مادة الدك أكبر من أو تساوي 2.8g/cm³.
(ثانيا) تكنولوجيا البناء المقطعي
بناء الجزء السفلي من الفرن
يتم وضع الطبقة الدائمة باستخدام طريقة "القطع المتقاطع"، مع وضع الطبقات العلوية والسفلية من طوب المغنيسيا بزاوية 90 درجة، وسمك وصلة الملاط أقل من أو يساوي 1 مم.
يتم استخدام نظام محاذاة بالليزر أثناء تركيب الطوب المسامي للهواء، مما يحقق دقة تحديد موضع تبلغ ±0.2 مم. يتم استخدام مادة مانعة للتسرب من كربيد السيليكون حول أنبوب الذيل. بناء رمح الفرن
تستخدم طبقة العمل "طريقة الصعود الحلزوني"، مع إزاحة كل حلقة من طوب الباب بمقدار أكبر من أو يساوي 3 قطع. يتم ترتيب فواصل التمدد بنمط "ثلاثة أفقية وأربعة رأسية"، مع التحكم في التباعد بمقدار 1.2-1.5 متر.
يتم استخدام تقنية التثبيت مسبقة الإجهاد في مرتكز الدوران، مع وجود أخاديد متداخلة مقطوعة في سطح الطوب الحراري وإدخال مراسي من الفولاذ المقاوم للصدأ 310S بقطر 8 مم.
بناء غطاء الفرن
يتم استخدام القوالب المنحنية القابلة للتعديل لضمان أن يكون خطأ الاستدارة للجزء المستدق أقل من أو يساوي 3 مم / م.
إن طوب ضغط فوهة الفرن عبارة عن مادة اهتزاز جافة من المغنيسيا، مدكوكة في ثلاث طبقات، مع معامل ضغط أكبر من أو يساوي 0.95 لكل طبقة.
(ثالثًا) التحكم في العقدة الرئيسية
علاج المنطقة الانتقالية
يتم استخدام طوب ذو شكل خاص- مخصص للانتقال القوسي بين حوض الصهر وقاع الفرن، مع انحراف نصف قطر الانحناء أقل من أو يساوي ±2 مم.
يتم تطبيق رابط فوسفات بسمك 2 مم بين الطبقة الدائمة وطبقة العمل لتشكيل طبقة ربط انتقالية. تحسين منحنى الفرن
يتم استخدام طريقة تسخين -ثلاثية المراحل:
قسم درجة الحرارة المنخفضة- (درجة حرارة الغرفة - 300 درجة ): معدل التسخين أقل من أو يساوي 15 درجة / ساعة، يظل ثابتًا لمدة 8 ساعات لإزالة الماء الحر؛
قسم درجة الحرارة المتوسطة- (300-800 درجة): معدل التسخين أقل من أو يساوي 25 درجة / ساعة، يبقى ثابتًا لمدة 12 ساعة لتحلل الماء البلوري؛
قسم درجة الحرارة العالية-(800-1200 درجة): معدل التسخين أقل من أو يساوي 35 درجة /ساعة، يظل ثابتًا لمدة 24 ساعة لتحقيق التلبيد والتكثيف.
03 نظام مراقبة الجودة
(ط) مراقبة العملية
فحص التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء
يتم إجراء فحوصات درجة حرارة السطح بعد اكتمال كل طبقة من البناء. المناطق التي يزيد فيها اختلاف درجات الحرارة عن 15 درجة تتطلب إعادة صياغة جزئية.
يتم مراقبة درجة حرارة غلاف الفرن في الوقت الحقيقي أثناء عملية الخبز، ويتم تنشيط نظام التبريد في حالات الطوارئ عندما تتجاوز نقطة ساخنة محلية 250 درجة.
اختبار الموجات فوق الصوتية
يتم إجراء عمليات تفتيش مفاجئة في المناطق الرئيسية (الطوب الحراري للتهوية وفتحات الصنابير). تعتبر العيوب التي يبلغ قطرها المكافئ أكبر من φ3 مم غير مؤهلة. (ثانيا) معايير القبول
دقة الأبعاد
انحراف عمودي جسم الفرن أقل من أو يساوي 5 مم / م، انحراف الارتفاع الإجمالي أقل من أو يساوي 15 مم.
انحراف عرض وصلة التمدد أقل من أو يساوي ±1 مم، انحراف الاستقامة أقل من أو يساوي 2 مم/م.
المواصفات الفيزيائية والكيميائية
طبقة العمل المسامية الظاهرة أقل من أو تساوي 18%، قوة الضغط أكبر من أو تساوي 80MPa (1400 درجة × 3 ساعات).
حران الطبقة الدائمة تحت الحمل أكبر من أو يساوي 1650 درجة (0.2MPa).
04 تطبيقات التكنولوجيا المبتكرة
الأجزاء الجاهزة المطبوعة ثلاثية الأبعاد
بالنسبة للهياكل المعقدة (مثل قاعدة الطوب القابل للتنفس)، يتم استخدام الأجزاء المطبوعة Al₂O₃-ZrO₂-C، مما يحقق دقة أبعاد تبلغ ±0.1 مم ويحسن كفاءة التثبيت بنسبة 40%.
نظام ذكي للتحكم في درجة الحرارة
تقوم مستشعرات الألياف الضوئية المدمجة بمراقبة تدرجات درجة الحرارة في الوقت الفعلي وضبط قوة التسخين تلقائيًا عندما تكون درجة الحرارة > 50 درجة / ساعة. تقنية تعديل النانو-
تؤدي إضافة 0.3% نانو-SiO₂ إلى المادة القابلة للصب إلى زيادة معلمة الصدمة الحرارية (TSP) من 250 إلى 400 مرة (الماء -المبرد عند 1100 درجة).
05 محلول تجفيف المحول
بعد وضع الحطب وفحم الكوك في المحول، قم بتسخينه لمدة 5-8 ساعات. عندما تصل درجة الحرارة إلى 1200-1300 درجة، يمكن إضافة الحديد المنصهر للحرق التجريبي. يجب ملء الحرارة الأولى للفولاذ بالكامل بالحديد المنصهر؛ لا يسمح بأي خردة.
06 تحسين الفرن
استنادًا إلى محاكاة CFD، تم تعديل توزيع سماكة البطانة، مما أدى إلى زيادة سماكة خط الخبث بنسبة 15% وتقليل مساحة مرتكز الدوران بنسبة 10% مقارنة بالتصميم التقليدي.
ومن خلال الابتكار التعاوني في المواد والعمليات والصيانة، تم تمديد عمر بطانة المحول إلى أكثر من 8000 درجة حرارة، وتم تقليل استهلاك المواد المقاومة للحرارة إلى 0.8 كجم/طن من الفولاذ، كما تم تقليل تكاليف الصيانة الإجمالية بنسبة 35%. في التطبيقات الفعلية، يجب إجراء التعديلات الديناميكية بناءً على معلمات الفرن المحددة. يوصى بإجراء عمليات فحص المسح بالليزر كل 50 فرنًا وإنشاء نموذج رقمي مزدوج ثلاثي الأبعاد لتوجيه الصيانة الدقيقة.
