Estudo de caso - reestimento de cromo-氧化铝DVC

Desafio

Efeito do fósforo no aço-carbono em forno de indução sem núcleo

Nossa solução para desfosforização em fornos de indução sem núcleo

存在的uma forte interação entre o ferro e o fósforo e suas características氧化还原são tão semelhantes que geralmente são reduzidas同时。É por isso que o teor de fósforo é geralmente muito alto no ferrogusa primário que sai do alto-forno ou no ferroesonja。

Felizmente, ainda é possível eliminar o fósforo por oxidação usando escórias de alta basicidade, nas quais o P2O5我的爱永远不变,我的爱concentrações我的爱永远不变。O coeficiente de partição do fósforo entre a escória e O metal pode ser muito superior a 200 assim que O índice de basicidade (ou seja, CaO / SiO2) é maior que 2。

Escórias típicas usadas em processos de desfosforização(前面一段)são geralmente baseadas em cale óxido de ferro(二). Escórias alternativas à base de bário também podem ser usadas。Além disso, misturas como coolante ou flúor spath são bastante communs。

O fósforo tem, na verdade, vários efeitos负责任地做最后的事aço。基本,tende a aumentar a resistência à tração devido ao reforço da solução sólida de ferrita。

一个produção de aço por meio da rota do forno de indução代表一个cerca de um terço da fabricação total de aço na Índia。作为世界上最强大的力量indução sem núcleo[3]住宅那一定是一个非常多的力量,一个可能的力量necessário,一个可以控制温度的力量一个可以控制温度的力量一个可以控制温度的力量一个可以控制西部的力量的力量的力量aços de baixo carbono。

carga típica usada para produzir aço-carbono com forno de indução é fortemente dependente da disponibilidade local de matérias-primas, mas geralmente consiste uma mistura de sucatas de aço, ferro-gusa e DRI (ferro diretamente reduzido) em várias proporções。是这样的结果他们的数量variáveis de fósforo没有aço de saída,积极的até 0.1%。

这是我们的先驱者,我们的先驱者núcleo我们的先驱者limitações,我们的先驱者,我们的先驱者desfosforização。Em primeiro lugar,一种形式做的vaso não está完全的适应,一种ququer tipo de tratamento de escória devido à pequena relação superfície /卷做banho。没有一个人,是这样的方法,平衡,布拉多,佩拉agitação eletromagnética do fundido e também积极的,积极的por sopro de oxigênio e / ou borbulhamento de gás inerte que são relativamente fáceis de实现者。emsegundo lugar, os reestimentos refratários tradicionais usados Em fornos de indução de aço não são adaptados para resistir a escórias altamente básicas long go prazo。reestimentos ácidos à base de sílica cristalina não resisstem ao contato com a escória de desfosforação, mesmo por um curto período。我们的工作是:refratários básicos à base de magnésia não são adaptados ao processo de fusão quando a escória ácida é formada e sua sensibilidade ao choque térmico e absorção de de umidade os torna mal adaptados a processos descontínuos。

O desenvolvimento de NRM(中性撞击质量)com基础氧化铝连接espinélio网段连接连接desfosforização possível, ao mesmo tempo que melhorou有意义的,有价值的,有价值的,有价值的operação de fusão padrão em comparação com材料紧凑,有替代品[7]。圣戈班共和国革命军já总指挥sua relação custo-benefício没有什么办法à desfosforização de aços à DRI基地,em comparação ao uso de resstos de baixo teor de fósforo。没有entanto reducao da维达util做revestimento全国抵抗运动consecutiva类群de corrosao时会ligada escoria de desfosforacao tem嗯的强项impacto期中对位o fabricante de算法e e嗯serio impedimento对位o desenvolvimento desse processo em《de inducao sem而言。

生产的替代产品,以massas de compactação中性体和espinélio

Embora NMR forneça um折衷的方式à corrosão e choque térmico em fornos de indução de aço,包含积极的过程de desfosforização, eles também exibem algumas limitações relacionadas ao seu设计intrínseco e微estrutura。Seu sistema de ligação é baseado em没有地方Formação de espinélio em alta temperature, que é conhecida por fornecer boa resistência à corrosão。没有一个人,一个formação de espinélio vem com uma expansão卷的意义和趋势的限制resistência mecânica da camada sinterizada e realmente não leva a pequenos poros deido ao量变的das partículas necessário para ter uma boa capacidade de compactação e uma vida útil充分的(reatividade de finos de MgO)。假设是这样的:ligação cerâmica在1200°C的环境下,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口,有一个裂口。

Além disso, apesar de ser um óxido básico, o MgO está longe de ser inerte em uma escória de desfosforação típica。一种MgO em CaO-FeO-CaF溶菌液2a escória a 1550°C é de cerca de 4%, mas aumentará rapidamente acima de 10% ou mais após SiO progressivo2Enriquecimento da escória ao longo do processo de dephos[7]。一个tabela abaixo mostra um exemplo da evolução de uma escória dephos em um forno sem núcleo de laboratório revestido com um revestimento básico de 85% de MgO。É特别关心的人,伟大的人,我的人,我的节奏。

Exp。节奏 0 20 minutos 1赫拉
63.6 59.6 31.8
2O3. 27.2 6.3 3.9
艾尔2O3. 5.7 6.7 6.4
SiO2 2.3 16.0 16.8
MNO 3.9 9.9
Cr2O3. 0.3 0.5
分别以 6.3 29.6
节拍1:Evolução da escória Dephos ao longo do tempo (% em peso de óxidos em produtos calcinados)。

Dentro desta estrutura, o uso de refratários secos de cromo-氧化铝de alto grau, erece uma interessante ao NRM com base na ligação espinélio。克罗莫氧化铝的材料têm西多乌斯多亚斯的成功之处décadas em várias operações de fabricação de aço devido à这种新材料的成功之处resistência à corrosão em vários环境。没有人知道,所以我们都知道这个世界是多么美好indução sem núcleo não é我的世界是多么美好。O uso de MgO em combinação com óxido de cromo e氧化铝ainda é possível, levando a vários compostos de espinélio, mas na verdade deve ser minimizado。圣戈班的新发明专利solução refratária,特别的新发明专利desfosforização em fornos de indução sem núcleo e baseada em sistema de croo -氧化铝。Este材料é definido como segue, em porcentagem em peso de óxidos em relação ao peso global do material:

  • mais de 50% Al2O3., de preferência mais de 85%,
  • mais de 4% Cr2O3., preferência mais de 7% e menos de 15%,
  • menos de 20% de MgO, de preferência menos de 1%
  • menos de 5% de CaO, preferência menos de 0.5%,
  • menos de 3% SiO2, de preferência menos de 0.5%,
  • menos de 5% Fe2O3., de preferência menos de 1%,
  • menos de 30% de ZrO2, de preferência menos de 5%,
  • menos de 10% TiO2, de preferência menos de 2%,
  • soma de Al2O3.+ Cr2O3.+铁2O3.+ ZrO2+ TiO2Representando mais de 80%做比索做材料,preferência mais de 97%。

solução preferida é, na verdade, um novo cimento vibratório seco de alumina-cromoQue forneca uma solução única para aços dephos em fornos sem núcleo, graças à sua distribuição de tamanho de partícula otimizada e sistema de ligação de cerâmica。

结果Novo Al-Cr DVC

O novo sistema de ligação Al-Cr é baseado em uma solução sólida de cromo-氧化铝[9]que exibe uma resistência muito alta a ligas ferrosas e escórias。一个expansão永久的合作关系,积极的杜兰特sinterização fornece densificação适当的sem有一个情意的,有希望的,有改变的resistência的脸,我们做的评价。distribuição官方的tamanho das partículas e o mecismo de sinterização levam A uma estrutura microporosa que limita A penetração de qualquer metal fundido ou escória no reestimento。

Característico após queima de 1600°C Novo Al-Cr DVC 全国抵抗运动tipico
Densidade aparente 3.4 2.8
Porosidade aberta (%) 15 25
Tamanho médio dos poros μm <1 6
Força de esmagamento a frio (MPa) 85 20.
Mudança线性永久(%) 0.1 4
Tabela 2:本体比较物após a queima para New Al-Cr DVC e um NRM ligado a espinélio típico usado para fornos sem núcleo de aço

O fósforo tem, na verdade, vários efeitos负责任地做最后的事aço。基本,tende a aumentar a resistência à tração devido ao reforço da solução sólida de ferrita。

作为materias-primas selecionadas e一natureza da ligacao陶瓷levam乌玛sinterizacao de alta temperatura, minimiza一espessura sinterizada e mantem星座部分做revestimento refratario na形式阿宝nao sinterizado, melhorando矛盾一个雷西斯滕西亚rachaduras e o isolamento termico revestimento, apesar da星座condutividade termica sinterizada da区域。一个图3,我的比较,sinterização de,分别novo Al-Cr DVCe um NRM de alumina ligada por espinélio típico, ambos expostos um gradient térmico entre 1600°C e a atmofera ambiente。colagem de cerâmica para o NRM padrão é concluída em torno de 1360°C, enquanto A sinterização最后做novo Al-Cr DVCorre apenas a 1450°C E há uma diferença semelhante de 100°C na consolidação primária também。

性能陶瓷和耐火材料é uma divisão da圣戈班陶瓷材料

图3:Sinterização sob梯度térmico de um DVC Al-Cr e um NRM típico。

一个图4 mostra uma comparação estimada dos perfis térmicos através do reestimento de um forno sem núcleo de aço nos casos de NRM e cromo-alumina。Isso ilustra o benefício do croo -alumina que - apesar da a主要的导电性térmica -一个主要的温度的支持sinterização全球热量的替代品através do revestimento。

O fósforo tem, na verdade, vários efeitos负责任地做最后的事aço。基本,tende a aumentar a resistência à tração devido ao reforço da solução sólida de ferrita。

图4 (à direita): Perfis térmicos através do forro para resp。NRM e新型铝铬DVC。

No que diz respeito à corrosão por escória de dephos, o benefício do sistema cromo-氧化铝é bastante óbvio。伟大的阿莫斯托斯cilíndricas com 70毫米de diâmetro有孔的imersas em um forno sem núcleo de alta frequência contendo 200公斤de aço de reforço de aço Mn dopado com 0.0.8% P e 10公斤de escória de dephos tendo a composição dada na tabela 3。O cilindro foi em seguida, colque em rotação每分钟30转每分钟20分钟。这里的温度为1580°C至1620°C。

组件escória % em比索
58.8
FeOx em escala de moinho 30.3
CaF2 10.6
Tabela 3: Composição de escória usada para testes de corrosão

这是最后的结果várias,最后的结果是refratários。O desempenho superior deNovo Al-Cr DVC内斯塔condições德性侵犯者é克拉门特visível德性侵犯者和分类者corrosão。Cr2O3.O teor de escória ao最后做enaio foi próximo a 0.5%, O que é semelhante à concentração obtida sem qualquer contato com refratário contdo cromo。

Análise química做材料没有产品calcinado Novo Al-Cr DVC
87.5%的铝2O3.
7.9%铬2O3.
分别以0.4%
3.0% TiO2
0.6% SiO2
0.2%的曹
0.1%的铁2O3.
0.3%的钠2O

全国抵抗运动
86.7%的铝2O3.

分别以12.5%

0.2% SiO2
0.2%的曹
0.1%的铁2O3.
0.3%的钠2O

马萨básica德percussão
分别以83.9%

13.9%的铝2O3.

0.9% SiO2
0.9%的曹
0.2%的铁2O3.
0.2%的钠2O
Aspecto da amostra após o teste
性能陶瓷和耐火材料é uma divisão da圣戈班陶瓷材料
生产DVC de cromo氧化铝
生产DVC de cromo氧化铝
Diminuição do diâmetro na linha de escória (%) 5% 29% 11%
Perda de volume abaixo da superfície de escória (%) 4% 20% 35%
表4:结果do testes de corrosão de laboratório em condições de dephos

英勇无畏

圣戈班的novo Al-Cr DVCé a solução refratária a ser usada para desfosforização em fornos de indução sem núcleo。Sua ligação cerâmica独家的,优秀的resistência à corrosão para qualquer escória,特别的escórias básicas我们的进步和进步。onovo Al-Cr DVCTambém exibe温城de sinterização mais alta, o que ajuda manter uma camada espessa não sinterizada。作为校长consequências positivas são uma melhor resistência à propagação de fissuras e aletas, vida útil prolongada e extração mais fácil do cadinho。alta resistência mecânica e baixa expansão永久做novo Al-Cr DVCapós a sinterização leva a uma superfície quente dura densa com abrasão e resistência ao ao影响上级,em comparação com refratários替代方式NRM常规。

优秀resistência à corrosão
Maior vida útil
Alta resistência mecânica e baixa expansão permanente
Resistências上级à abrasão e ao impacto

Referencias

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