Persyaratan umum bahan tahan api untuk tungku busur listrik adalah:
(1) Refraktorinya harus tinggi. Suhu busur melebihi 4000°C, dan suhu pembuatan baja adalah 1500~1750°C, terkadang mencapai 2000°C, sehingga bahan tahan api harus memiliki sifat tahan api yang tinggi.
(2) Suhu pelunakan di bawah beban harus tinggi. Tungku listrik bekerja pada kondisi beban suhu tinggi, dan badan tungku harus tahan terhadap erosi baja cair, sehingga bahan tahan api harus memiliki suhu pelunakan beban yang tinggi.
(3) Kekuatan tekannya 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 pengoperasian. Oleh karena itu, bahan tahan api dituntut mempunyai kuat 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 beberapa menit sejak penyadapan hingga pengisian dalam pembuatan baja tungku listrik, suhu turun tajam dari sekitar 1600°C menjadi di bawah 900°C, sehingga bahan tahan api diharuskan 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. Hot spot dan slag line mempunyai kondisi pelayanan yang paling parah. Mereka tidak hanya terkorosi parah dan terkikis oleh baja cair dan terak, serta terkena dampak mekanis yang parah ketika skrap ditambahkan, tetapi juga terkena radiasi termal dari busur. Oleh karena itu, bagian-bagian ini dibuat 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 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 garis terak dibangun dengan batu bata MgO-C dengan kinerja luar biasa (seperti matriks karbon penuh MgO-C batu bata). Secara signifikan meningkatkan umur layanannya.
Meskipun beban dinding tungku telah berkurang karena perbaikan metode pengoperasian tungku listrik, bahan tahan api 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 bahan tahan api. Teknologi pendingin air modern membutuhkan batu bata MgO-C dengan konduktivitas termal yang baik. Aspal, batu bata magnesia berikat 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 hotspot yang paling parah rusak akibat reaksi redoks, batu bata MgO-C dengan bahan baku magnesit leburan kristal besar, kandungan karbon lebih besar dari 20%, dan matriks karbon penuh digunakan 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 diresapi aspal bakar. Seperti dapat dilihat dari Tabel 2, dibandingkan dengan batu bata yang tidak diresapi, kandungan karbon sisa dari batu bata MgO-C yang dibakar setelah impregnasi dan rekarbonisasi aspal meningkat sekitar 1%, porositas menurun sebesar 1%, dan kekuatan lentur dan tekanan suhu tinggi resistensi Kekuatannya telah ditingkatkan 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 alkali (seperti bahan tahan api magnesia dan MgO-CaO) sebagai lapisan tungku, sedangkan yang kedua menggunakan batu bata silika, pasir kuarsa, lumpur putih, dll. untuk membuat lapisan tungku.
Catatan: Untuk bahan pelapis tungku, tungku listrik basa menggunakan bahan tahan api basa, dan tungku listrik asam menggunakan bahan tahan api asam.
Waktu posting: 12 Oktober 2023
