Persyaratan umum untuk bahan tahan api untuk tungku busur listrik adalah:
(1) Sifat tahan api harus tinggi. Suhu busur melebihi 4000°C, dan suhu pembuatan baja adalah 1500~1750°C, terkadang setinggi 2000°C, sehingga bahan tahan api harus memiliki sifat tahan api yang tinggi.
(2) Suhu pelunakan di bawah beban harus tinggi. Tungku listrik bekerja di bawah kondisi beban suhu tinggi, dan badan tungku harus menahan erosi baja cair, sehingga bahan tahan api harus memiliki suhu pelunakan beban tinggi.
(3) Kekuatan tekan harus tinggi. Lapisan tungku listrik dipengaruhi oleh dampak muatan selama pengisian, tekanan statis baja cair selama peleburan, erosi aliran baja selama penyadapan, dan getaran mekanis selama operasi. Oleh karena itu, bahan tahan api harus memiliki kekuatan tekan yang tinggi.
(4) Konduktivitas termal harus kecil. Untuk mengurangi kehilangan panas tungku listrik dan mengurangi konsumsi daya, bahan tahan api harus memiliki konduktivitas termal yang buruk, yaitu koefisien konduktivitas termal harus kecil.
(5) Stabilitas termal harus baik. Dalam pembuatan baja tanur listrik, suhu turun tajam dari sekitar 1600°C menjadi di bawah 900°C dalam beberapa menit dari penyadapan hingga pengisian, sehingga bahan tahan api harus memiliki stabilitas termal yang baik.
(6) Ketahanan korosi yang kuat. Selama proses pembuatan baja, terak, gas tungku, dan baja cair semuanya memiliki efek erosi kimia yang kuat pada bahan tahan api, sehingga bahan tahan api harus memiliki ketahanan korosi yang baik.
Pemilihan bahan tahan api untuk dinding samping
Batu bata MgO-C biasanya digunakan untuk membangun dinding samping tungku listrik tanpa dinding pendingin air. Titik panas dan jalur terak memiliki kondisi layanan yang paling parah. Batu bata tersebut tidak hanya mengalami korosi dan erosi parah oleh baja cair dan terak, serta mengalami benturan mekanis yang parah saat skrap ditambahkan, tetapi juga terkena radiasi termal dari busur. Oleh karena itu, bagian-bagian ini dibangun dengan batu bata MgO-C dengan kinerja yang sangat baik.
Untuk dinding samping tungku listrik dengan dinding berpendingin air, karena penggunaan teknologi pendingin air, beban panas meningkat dan kondisi penggunaan lebih ketat. Oleh karena itu, batu bata MgO-C dengan ketahanan terak yang baik, stabilitas guncangan termal, dan konduktivitas termal yang tinggi harus dipilih. Kandungan karbonnya adalah 10%~20%.
Bahan tahan api untuk dinding samping tungku listrik berdaya sangat tinggi
Dinding samping tungku listrik berdaya sangat tinggi (tungku UHP) sebagian besar dibuat dengan batu bata MgO-C, dan titik panas serta area jalur terak dibuat dengan batu bata MgO-C dengan kinerja yang sangat baik (seperti batu bata MgO-C matriks karbon penuh). Meningkatkan masa pakainya secara signifikan.
Meskipun beban dinding tungku telah berkurang karena perbaikan dalam metode pengoperasian tungku listrik, masih sulit bagi material tahan api untuk memperpanjang masa pakai titik panas saat beroperasi dalam kondisi peleburan tungku UHP. Oleh karena itu, teknologi pendinginan air telah dikembangkan dan diterapkan. Untuk tungku listrik yang menggunakan penyadapan EBT, area pendinginan air mencapai 70%, sehingga sangat mengurangi penggunaan material tahan api. Teknologi pendinginan air modern membutuhkan batu bata MgO-C dengan konduktivitas termal yang baik. Aspal, batu bata magnesia yang diikat resin, dan batu bata MgO-C (kandungan karbon 5%-25%) digunakan untuk membangun dinding samping tungku listrik. Dalam kondisi oksidasi yang parah, antioksidan ditambahkan.
Untuk area titik panas yang paling parah rusak akibat reaksi redoks, digunakan batu bata MgO-C dengan magnesit lebur kristal besar sebagai bahan baku, kandungan karbon lebih dari 20%, dan matriks karbon penuh untuk konstruksi.
Perkembangan terbaru batu bata MgO-C untuk tungku listrik UHP adalah dengan menggunakan pembakaran suhu tinggi dan kemudian impregnasi dengan aspal untuk menghasilkan apa yang disebut batu bata MgO-C yang diimpregnasi aspal. Seperti yang dapat dilihat dari Tabel 2, dibandingkan dengan batu bata yang tidak diimpregnasi, kandungan karbon sisa batu bata MgO-C yang dibakar setelah impregnasi aspal dan rekarbonisasi meningkat sekitar 1%, porositas berkurang 1%, dan kekuatan lentur suhu tinggi serta ketahanan tekanan meningkat secara signifikan, sehingga memiliki daya tahan yang tinggi.
Bahan tahan api magnesium untuk dinding samping tungku listrik
Lapisan tungku listrik dibagi menjadi basa dan asam. Yang pertama menggunakan bahan tahan api basa (seperti magnesia dan bahan tahan api MgO-CaO) sebagai lapisan tungku, sedangkan yang kedua menggunakan batu bata silika, pasir kuarsa, lumpur putih, dll. untuk membangun lapisan tungku.
Catatan: Untuk bahan pelapis tungku, tungku listrik alkali menggunakan bahan tahan api alkali, dan tungku listrik asam menggunakan bahan tahan api asam.
Waktu posting: 12-Okt-2023
