Caratteristiche di miglioramento delle prestazioni e carenze nella progettazione del rivestimento del forno ad arco sommerso

Caratteristiche di miglioramento delle prestazioni e svantaggi nella progettazione del rivestimento del forno ad arco sommerso

L'integrità e la longevità del rivestimento refrattario sono fondamentali per l'efficienza operativa e la sicurezza di un Forno ad arco sommerso (SAF). I metodi tradizionali di costruzione del rivestimento hanno limitazioni intrinseche che influiscono sulle prestazioni. Comprendere questi difetti è fondamentale per apprezzare i successivi miglioramenti.

Svantaggi dei metodi di rivestimento tradizionali

1.  Metodo di muratura a giunti larghi:

       Principio: I mattoni di carbonio vengono posati con giunti di malta intenzionalmente larghi.

       Svantaggio: Il materiale di giunzione è tipicamente più suscettibile all'erosione da parte del metallo fuso rispetto ai mattoni di carbonio stessi. Il ferro fuso penetra in questi giunti vulnerabili e può fluire sotto la muratura. Ciò porta a un graduale sollevamento verso l'alto ("galleggiamento") dei mattoni di carbonio, causando infine un grave cedimento del rivestimento e una durata della campagna ridotta.

2.  Metodo di muratura "senza giunture":

       Principio: Un tentativo di posare mattoni di carbonio con giunti estremamente stretti e minimi.

       Svantaggio: In pratica, è impossibile ottenere una tenuta perfetta e termicamente stabile. Le micro-fessure si sviluppano inevitabilmente a causa dell'espansione termica. Il ferro fuso si infiltra in queste fessure e migra verso il basso, accumulandosi sul fondo della muratura. Simile al metodo a giunti larghi, questo crea una pressione verso l'alto, facendo sollevare e galleggiare i mattoni, portando al cedimento prematuro dell'intera struttura del rivestimento.

3.  Metodo di rivestimento monolitico (compattato):

       Principio: Il rivestimento è costruito compattando in situ una massa monolitica di pasta carboniosa.

       Vantaggio: Crea una struttura continua e priva di giunti che blocca intrinsecamente i percorsi di penetrazione del metallo.

       Svantaggi: Il materiale compattato a freddo non subisce la formatura ad alta pressione e il processo di pre-cottura controllata dei blocchi di carbonio fabbricati. Di conseguenza, la sua densità finale, la resistenza meccanica e la conduttività termica sono generalmente inferiori. Ciò si traduce in una durata di servizio significativamente più breve, spesso inferiore a un anno, nonostante i vantaggi come il costo iniziale inferiore e i tempi di installazione più rapidi.

Un approccio migliorato per i forni per ferrolega

Sulla base di una vasta esperienza di produzione, è stata sviluppata una metodologia evoluta per sintetizzare i punti di forza dei metodi di cui sopra, mitigandone al contempo i punti deboli.

   Principio di progettazione: Questo metodo inizia con la precisione dei blocchi di carbonio prefabbricati (base del metodo senza giunture) ma introduce l'ingegneria avanzata.

   Caratteristiche principali:

    1.  Geometria del blocco modificata: I blocchi di carbonio sono lavorati per includere elementi di interblocco come scanalature anulari e strutture concave/convesse sulle loro superfici di accoppiamento.

    2.  Integrazione con pasta auto-cottura: I blocchi di interblocco vengono quindi assemblati. Il passaggio ingegnoso consiste nell'utilizzare una pasta di carbonio auto-cottura per riempire gli spazi vuoti progettati con precisione tra i blocchi nello stesso strato e tra gli strati verticali.

    3.  Formazione in situ di un rivestimento unificato: Durante il riscaldamento e il funzionamento iniziale del forno, questo carbonizza in situ, formando una massa di carbonio solida e continua. Agisce come una "colla" permanente e ad alte prestazioni che lega insieme tutti i singoli blocchi di carbonio.

   Vantaggi risultanti (Caratteristiche del sistema migliorato):

       Blocca la penetrazione: Sigilla efficacemente i potenziali percorsi verticali e orizzontali per l'infiltrazione del ferro fuso.

       Integrità strutturale unificata: Trasforma il rivestimento da un assemblaggio di blocchi discreti in una struttura coesiva, simile a un monolitico.

       Vantaggi combinati: Mantiene le eccellenti proprietà intrinseche (elevata conduttività termica, resistenza all'erosione) dei blocchi di carbonio precotti, ottenendo al contempo la resistenza integrale e priva di giunti di un rivestimento compattato.

       Risoluzione dei problemi: Questo approccio ibrido affronta direttamente i meccanismi di cedimento fondamentali della penetrazione del metallo e del galleggiamento dei mattoni, offrendo una soluzione robusta che migliora la longevità del rivestimento e la stabilità operativa nella produzione di ferrolega esigente.每篇Siamo un produttore professionale di forni elettrici. Per ulteriori informazioni o se hai bisogno di forni ad arco sommerso, forni ad arco elettrico, forni di affinazione a siviera o altre apparecchiature di fusione, non esitare a contattarci all'indirizzo  susan@aeaxa.com