I requisiti generali per i materiali refrattarii per i forni à arcu elettricu sò:
(1) A refrattarietà deve esse alta. A temperatura di l'arcu supera i 4000 °C, è a temperatura di fabricazione di l'acciaiu hè 1500 ~ 1750 °C, qualchì volta finu à 2000 °C, dunque i materiali refrattarii devenu avè una alta refrattarietà.
(2) A temperatura di rammollimentu sottu carica deve esse alta. U fornu elettricu funziona sottu cundizioni di carica à alta temperatura, è u corpu di u fornu deve resiste à l'erosione di l'acciaiu fusu, dunque u materiale refrattariu hè necessariu per avè una temperatura di rammollimentu à carica alta.
(3) A resistenza à a cumpressione deve esse alta. U rivestimentu di u fornu elettricu hè affettatu da l'impattu di a carica durante a carica, a pressione statica di l'acciaiu fusu durante a fusione, l'erosione di u flussu di l'acciaiu durante a maschiatura è a vibrazione meccanica durante u funziunamentu. Dunque, u materiale refrattariu deve avè una alta resistenza à a cumpressione.
(4) A cunduttività termica deve esse chjuca. Per riduce a perdita di calore di u fornu elettricu è riduce u cunsumu energeticu, u materiale refrattariu deve avè una scarsa cunduttività termica, vale à dì, u coefficientu di cunduttività termica deve esse chjucu.
(5) A stabilità termica deve esse bona. In pochi minuti da a spillatura à a carica in a fabricazione di l'acciaiu in un fornu elettricu, a temperatura cala bruscamente da circa 1600 °C à menu di 900 °C, dunque i materiali refrattarii devenu avè una bona stabilità termica.
(6) Forte resistenza à a corrosione. Durante u prucessu di fabricazione di l'acciaiu, a scoria, u gasu di fornu è l'acciaiu fusu anu tutti forti effetti d'erosione chimica nantu à i materiali refrattarii, dunque i materiali refrattarii devenu avè una bona resistenza à a corrosione.
Selezzione di materiali refrattarii per i muri laterali
I mattoni MgO-C sò generalmente usati per custruisce i muri laterali di i forni elettrici senza muri di raffreddamentu à acqua. I punti caldi è e linee di scoria anu e cundizioni di serviziu più severe. Ùn sò micca solu severamente corrosi è erose da l'acciaio fusu è a scoria, è ancu severamente influenzati meccanicamente quandu si aghjunghjinu rottami, ma sò ancu sottumessi à a radiazione termica di l'arcu. Dunque, queste parti sò custruite cù mattoni MgO-C cù prestazioni eccellenti.
Per i muri laterali di i forni elettrici cù muri raffreddati à acqua, per via di l'usu di a tecnulugia di raffreddamentu à acqua, u caricu termicu hè aumentatu è e cundizioni d'usu sò più stringenti. Dunque, devenu esse scelti mattoni MgO-C cù una bona resistenza à a scoria, stabilità à i shock termichi è alta conducibilità termica. U so cuntenutu di carbone hè 10% ~ 20%.
Materiali refrattari per i muri laterali di forni elettrici di putenza ultra-alta
I muri laterali di i forni elettrici à putenza ultra-alta (forni UHP) sò per u più custruiti cù mattoni MgO-C, è i punti caldi è e zone di linea di scoria sò custruiti cù mattoni MgO-C cù prestazioni eccellenti (cum'è i mattoni MgO-C à matrice di carbone cumpleta). Migliuranu significativamente a so durata di vita.
Ancu s'è a carica di i muri di u fornu hè stata ridutta per via di i miglioramenti in i metudi di funziunamentu di i forni elettrici, hè sempre difficiule per i materiali refrattarii di allargà a vita di serviziu di i punti caldi quandu operanu in cundizioni di fusione di forni UHP. Dunque, a tecnulugia di raffreddamentu à l'acqua hè stata sviluppata è applicata. Per i forni elettrici chì utilizanu a presa EBT, l'area di raffreddamentu à l'acqua righjunghje u 70%, riducendu cusì assai l'usu di materiali refrattarii. A tecnulugia muderna di raffreddamentu à l'acqua richiede mattoni MgO-C cù una bona cunduttività termica. L'asfaltu, i mattoni di magnesia legati à resina è i mattoni MgO-C (cuntenutu di carbone 5%-25%) sò aduprati per custruisce i muri laterali di u fornu elettricu. In cundizioni di ossidazione severe, si aghjunghjenu antioxidanti.
Per e zone calde più danneggiate da reazioni redox, i mattoni MgO-C cù magnesite fusa cristallina di grande dimensione cum'è materia prima, un cuntenutu di carbone superiore à u 20% è una matrice cumpleta di carbone sò aduprati per a custruzzione.
L'ultimu sviluppu di i mattoni MgO-C per i forni elettrici UHP hè di utilizà a cottura à alta temperatura è poi l'impregnazione cù asfaltu per pruduce i cosiddetti mattoni MgO-C impregnati d'asfaltu cottu. Cum'è si pò vede da a Tavula 2, paragunatu à i mattoni senza impregnazione, u cuntenutu residuale di carbone di i mattoni MgO-C cotti dopu l'impregnazione è a ricarbonizazione di l'asfaltu aumenta di circa 1%, a porosità diminuisce di 1%, è a resistenza à a flessione à alta temperatura è a resistenza à a pressione sò A resistenza hè stata significativamente migliorata, dunque hà una alta durabilità.
Materiali refrattari di magnesiu per i muri laterali di i forni elettrici
I rivestimenti di i forni elettrici sò divisi in alcalini è acidi. I primi utilizanu materiali refrattari alcalini (cum'è magnesia è materiali refrattari MgO-CaO) cum'è rivestimentu di u fornu, mentre chì i secondi utilizanu mattoni di silice, sabbia di quarzu, fangu biancu, ecc. per custruisce u rivestimentu di u fornu.
Nota: Per i materiali di rivestimentu di i forni, i forni elettrici alcalini utilizanu materiali refrattari alcalini, è i forni elettrici acidi utilizanu materiali refrattari acidi.
Data di publicazione: 12 d'ottobre di u 2023
