Persyaratan umum untuk bahan tahan api untuk tungku busur listrik adalah:
(1) Refraktori harus tinggi. Suhu busur di atas 4000°C, dan suhu pembuatan baja 1500~1750°C, terkadang mencapai 2000°C, sehingga bahan tahan api harus memiliki refraktori yang tinggi.
(2) Suhu pelunakan di bawah beban harus tinggi. Tungku listrik beroperasi di bawah kondisi beban suhu tinggi, dan badan tungku harus tahan terhadap 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, material 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 rendah, yaitu koefisien konduktivitas termal harus kecil.
(5) Stabilitas termal harus baik. Dalam pembuatan baja tungku 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. Dalam proses pembuatan baja, terak, gas tungku, dan baja cair 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 operasional yang paling berat. Dinding-dinding ini tidak hanya terkorosi dan terkikis parah oleh baja cair dan terak, tetapi juga terdampak mekanis yang parah saat skrap ditambahkan, tetapi juga rentan terhadap radiasi termal dari busur api. Oleh karena itu, bagian-bagian ini dibangun dengan batu bata MgO-C dengan kinerja yang sangat baik.
Untuk dinding samping tungku listrik berpendingin air, karena penggunaan teknologi pendingin air, beban panas meningkat dan persyaratan penggunaannya lebih ketat. Oleh karena itu, sebaiknya dipilih bata MgO-C dengan ketahanan terak yang baik, stabilitas kejut termal, dan konduktivitas termal yang tinggi. Kandungan karbonnya berkisar antara 10% hingga 20%.
Bahan tahan api untuk dinding samping tungku listrik berdaya ultra tinggi
Dinding samping tungku listrik berdaya ultra tinggi (tungku UHP) sebagian besar terbuat dari bata MgO-C, sementara area titik panas dan jalur terak terbuat dari bata MgO-C dengan kinerja yang sangat baik (seperti bata MgO-C matriks karbon penuh). Hal ini secara signifikan meningkatkan masa pakainya.
Meskipun beban dinding tungku telah berkurang berkat peningkatan metode pengoperasian tungku listrik, material refraktori masih sulit memperpanjang masa pakai titik panas ketika beroperasi dalam kondisi peleburan tungku UHP. Oleh karena itu, teknologi pendingin air telah dikembangkan dan diterapkan. Untuk tungku listrik yang menggunakan penyadapan EBT, area pendinginan air mencapai 70%, sehingga sangat mengurangi penggunaan material refraktori. Teknologi pendingin air modern membutuhkan bata MgO-C dengan konduktivitas termal yang baik. Aspal, bata magnesia yang diikat resin, dan 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 bata MgO-C untuk tungku listrik UHP adalah pembakaran suhu tinggi dan impregnasi aspal untuk menghasilkan apa yang disebut bata MgO-C terimpregnasi aspal. Sebagaimana terlihat pada Tabel 2, dibandingkan dengan bata tanpa impregnasi, kandungan karbon residu bata MgO-C yang dibakar setelah impregnasi aspal dan rekarbonisasi meningkat sekitar 1%, porositas berkurang 1%, dan kekuatan lentur serta ketahanan tekanan suhu tinggi meningkat secara signifikan, sehingga memiliki daya tahan tinggi.
Bahan tahan api magnesium untuk dinding samping tungku listrik
Lapisan tungku listrik dibagi menjadi lapisan alkali dan lapisan asam. Lapisan asam menggunakan bahan tahan api alkali (seperti magnesia dan bahan tahan api MgO-CaO) sebagai lapisan tungku, sementara lapisan asam menggunakan 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
