La ĝeneralaj postuloj por obstinaj materialoj por elektraj arkfornoj estas:
(1) La obstrukceco devus esti alta. La arka temperaturo superas 4000 °C, kaj la ŝtalfabrika temperaturo estas 1500~1750 °C, kelkfoje eĉ 2000 °C, do obstrukcaj materialoj devas havi altan obstrukcecon.
(2) La moliĝa temperaturo sub ŝarĝo devus esti alta. La elektra forno funkcias sub altaj temperaturaj ŝarĝkondiĉoj, kaj la fornokorpo devas elteni la erozion de fandita ŝtalo, do la obstina materialo devas havi altan ŝarĝan moliĝan temperaturon.
(3) La kunprema forto estu alta. La tegaĵo de la elektra forno estas influata de la efiko de la ŝargo dum ŝargado, la statika premo de fandita ŝtalo dum fandado, la erozio de ŝtalfluo dum frapetado, kaj la mekanika vibrado dum funkciado. Tial, la obstina materialo devas havi altan kunpreman forton.
(4) La varmokondukteco estu malgranda. Por redukti la varmoperdon de la elektra forno kaj redukti la elektrokonsumon, la obstina materialo devas havi malbonan varmokonduktecon, tio estas, la varmokondukteca koeficiento estu malgranda.
(5) Termika stabileco devus esti bona. Ene de kelkaj minutoj de la frapetado ĝis la ŝargado en elektra forno, la temperaturo falas akre de ĉirkaŭ 1600 °C al malpli ol 900 °C, do obstinaj materialoj devas havi bonan termikan stabilecon.
(6) Forta korodrezisto. Dum la ŝtalfabrikada procezo, skorio, forna gaso kaj fandita ŝtalo ĉiuj havas fortajn kemiajn eroziajn efikojn sur obstinaj materialoj, do obstinaj materialoj devas havi bonan korodreziston.
Selektado de obstinaj materialoj por flankaj muroj
MgO-C-brikoj estas kutime uzataj por konstrui la flankajn murojn de elektraj fornoj sen akvomalvarmigaj muroj. La varmaj punktoj kaj ŝlaklinioj havas la plej severajn funkciajn kondiĉojn. Ili ne nur estas grave koroditaj kaj eroziitaj de fandita ŝtalo kaj ŝlago, kaj ankaŭ grave meĥanike trafitaj kiam rubrubo estas aldonita, sed ankaŭ estas submetitaj al termoradiado de la arko. Tial, ĉi tiuj partoj estas konstruitaj per MgO-C-brikoj kun bonega funkciado.
Por la flankaj muroj de elektraj fornoj kun akvomalvarmigitaj muroj, pro la uzo de akvomalvarmiga teknologio, la varmoŝarĝo pliiĝas kaj la uzkondiĉoj estas pli striktaj. Tial, oni devus elekti MgO-C-brikojn kun bona skoriorezisto, termoŝoka stabileco kaj alta varmokondukteco. Ilia karbona enhavo estas 10%~20%.
Obstrukcaj materialoj por flankaj muroj de ultra-altpotencaj elektraj fornoj
La flankaj muroj de ultra-altpotencaj elektraj fornoj (UHP-fornoj) estas plejparte konstruitaj per MgO-C-brikoj, kaj la varmaj punktoj kaj ŝlakliniaj areoj estas konstruitaj per MgO-C-brikoj kun bonega funkciado (kiel ekzemple plenkarbonaj matricaj MgO-C-brikoj). Signife plibonigas ilian servodaŭron.
Kvankam la ŝarĝo sur la fornaj muroj malpliiĝis pro plibonigoj en la funkciigaj metodoj de elektraj fornoj, ankoraŭ malfacilas por obstinaj materialoj plilongigi la servodaŭron de varmaj punktoj kiam ili funkcias sub UHP-fornaj fandkondiĉoj. Tial, akvomalvarmiga teknologio estis evoluigita kaj aplikita. Por elektraj fornoj uzantaj EBT-frapadon, la akvomalvarmiga areo atingas 70%, tiel multe reduktante la uzon de obstinaj materialoj. Moderna akvomalvarmiga teknologio postulas MgO-C-brikojn kun bona varmokondukteco. Asfalto, rezinligitaj magneziaj brikoj kaj MgO-C-brikoj (karbona enhavo 5%-25%) estas uzataj por konstrui la flankajn murojn de la elektra forno. Sub severaj oksidiĝaj kondiĉoj, antioksidantoj estas aldonitaj.
Por la varmaj areoj plej grave difektitaj per redoksaj reakcioj, MgO-C brikoj kun granda kristala fandita magnezito kiel krudmaterialo, karbonenhavo pli granda ol 20%, kaj plena karbona matrico estas uzataj por konstruado.
La plej nova evoluo de MgO-C-brikoj por UHP-elektraj fornoj estas uzi alt-temperaturan bakadon kaj poste impregnigon per asfalto por produkti tiel nomatajn bakitajn asfalt-impregnitajn MgO-C-brikojn. Kiel videblas el Tabelo 2, kompare kun neimpregnitaj brikoj, la resta karbona enhavo de bakitaj MgO-C-brikoj post asfaltimpregnigo kaj rekarbonigo pliiĝas je ĉirkaŭ 1%, la poreco malpliiĝas je 1%, kaj la alt-temperatura fleksa forto kaj premorezisto estas. La forto estis signife plibonigita, do ĝi havas altan daŭripovon.
Magneziaj obstinaj materialoj por flankaj muroj de elektra forno
Fornaj tegaĵoj estas dividitaj en alkalajn kaj acidajn. La unuaj uzas alkalajn obstinajn materialojn (kiel magnezio kaj MgO-CaO obstinaj materialoj) kiel fornan tegaĵon, dum la duaj uzas silikajn brikojn, kvarcan sablon, blankan koton, ktp. por konstrui la fornan tegaĵon.
Noto: Por fornaj tegaĵmaterialoj, alkalaj elektraj fornoj uzas alkalajn obstinajn materialojn, kaj acidaj elektraj fornoj uzas acidajn obstinajn materialojn.
Afiŝtempo: 12-a de oktobro 2023
