La brique de ventilationest un composant fonctionnel clé utilisé dans l'ingénierie métallurgique pour le raffinage externe dans les louches en acier. Il facilite l'agitation en acier par le gaz d'argon soufflant, offrant une stabilité thermique élevée et une excellente résistance à l'érosion. En tant que produit de longue durée, d'économie d'énergie et de réduction de la consommation,La brique de ventilationest principalement fabriqué à partir de matériaux tels que le Corundum, le Corundum Spinel et la chromite-corundum. Parmi ceux-ci, les briques perméables de Corundum Spinel remplacent de plus en plus les produits traditionnels de chromite-corundum en raison de leur résistance supérieure à la corrosion. Par exemple, unbrique de ventilationLe produit développé par Luoyang Jinkai Company atteint une durée de vie de 30 cycles par unité dans un four LF-VD de 40 tonnes, entraînant des économies annuelles de coûts d'argon d'environ 5 millions de yuans.
La brique de ventilationLes structures sont classées en trois types: dispersés, orientés vers le droit et orienté vers la fente. Le type axé sur la fente est devenu le courant dominant en raison de son débit de gaz élevé et de sa longue durée de vie. Les principales causes de dommages comprennent le choc thermique du stress, l'érosion mécanique et l'infiltration de scories en acier.
Bien que l'ajout de cr₂o₃ puisse améliorer l'imperméabilité,La brique de ventilationcomporte le risque de pollution Cr⁶⁺. Les efforts actuels de recherche et de développement se concentrent sur l'application des nanomatériaux, la sélection d'additifs de phase à solution solide à haute température et l'optimisation des structures à fente. Un nouveau type debrique de ventilationL'incorporation de carbonate de nano-calcium a atteint une production sans chrome, combinant une structure micro-pores avec une ténacité plus élevée. De plus, l'adoption d'une conception de structure composite pour la brique de siège, ainsi qu'une technologie de coulée séparée, a réduit son taux d'érosion de plus de 0,5 mm par chaleur.
Performances utilisées: résistance aux scories
Pour améliorer la résistance du scoris et la résistance à la pénétration des métaux du spinelle d'aluminebrique de ventilationDes composés Cr₂o₃ ou chrome sont généralement ajoutés. Cr₂o₃ partage la même structure cristalline que -Al₂o₃. Son ajout améliore non seulement la résistance aux scories du matériau, mais augmente également l'angle de mouillage entre la brique et l'acier fondu. Cela réduit considérablement le blocage des pores causé par l'infiltration de l'acier.
La solution solide en aluminium-chrome, formée à des températures élevées à partir de la poudre fine cr₂o₃ et de l'al₂o₃, ainsi que la phase de verre contenant du chrome existante indépendamment, crée une phase liquide visqueuse au contact du laitier pendant le processus d'acier. Cette phase entrave la corrosion du laitier de labriques de ventilation. Simultanément, il absorbe l'oxyde de fer (FEO) et l'oxyde de magnésium (MGO) des scories, formant des phases de spinelles denses dans la couche de travail de la brique, améliorant ainsi sa résistance au laitier.
Cependant, l'ajout de Cr₂o₃ au matériau présente un risque environnemental, car le Cr³⁺ peut être oxydé en Cr⁶⁺ toxique lors de tir ou de service à haute température. Par conséquent, pour économiser de l'énergie et protéger l'environnement, l'utilisation de Cr₂o₃ doit être minimisée. L'objectif de recherche est d'obtenir des performances comparables à haute température sans cr₂o₃-by en utilisant d'autres matières premières pour correspondre au niveau de performance atteint lorsque le cr₂o₃ est ajouté.
Résistance aux chocs thermiques
Le mode de défaillance primaire debrique de ventilationest des dommages aux chocs thermiques. À mesure que les températures de maîtrise de l'acier augmentent en continu, le gradient de température significatif entre la face chaude dubrique de ventilationPendant le fonctionnement et ses régions plus fraîches pendant les périodes d'inactivité exige une résistance aux chocs thermiques extrêmement élevée du matériau. L'introduction d'une phase spinelle dans la composition coulable peut améliorer la résistance aux chocs thermiques des briques perméables.
De plus, des oxydes ou des non-oxydes ajoutés à labrique de ventilationFormez des phases de solution solide avec l'agrégat à des températures élevées. Cela augmente la force à haute température de la brique, améliore sa stabilité structurelle (ou sa perméabilité, si elle est précise) et améliore la résistance à l'érosion des scories dans la louche. Après un traitement thermique à haute température, les performances globales des briques sont considérablement améliorées, remplissant toutes les conditions de service requises.
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