Keperluan umum untuk bahan refraktori untuk relau arka elektrik adalah:
(1) Ketahanan api hendaklah tinggi. Suhu arka melebihi 4000°C, dan suhu pembuatan keluli ialah 1500~1750°C, kadangkala setinggi 2000°C, jadi bahan tahan api dikehendaki mempunyai ketahanan api yang tinggi.
(2) Suhu pelembutan di bawah beban hendaklah tinggi. Relau elektrik berfungsi di bawah keadaan beban suhu tinggi, dan badan relau perlu menahan hakisan keluli cair, jadi bahan refraktori dikehendaki mempunyai suhu pelembutan beban yang tinggi.
(3) Kekuatan mampatan hendaklah tinggi. Lapisan relau elektrik dipengaruhi oleh kesan cas semasa pengecasan, tekanan statik keluli lebur semasa peleburan, hakisan aliran keluli semasa penorehan, dan getaran mekanikal semasa operasi. Oleh itu, bahan refraktori dikehendaki mempunyai kekuatan mampatan yang tinggi.
(4) Kekonduksian terma hendaklah kecil. Untuk mengurangkan kehilangan haba relau elektrik dan mengurangkan penggunaan kuasa, bahan refraktori dikehendaki mempunyai kekonduksian terma yang lemah, iaitu pekali kekonduksian terma hendaklah kecil.
(5) Kestabilan terma sepatutnya baik. Dalam masa beberapa minit dari proses penorehan hingga pengecasan dalam pembuatan keluli relau elektrik, suhu menurun mendadak dari sekitar 1600°C hingga di bawah 900°C, jadi bahan refraktori diperlukan untuk mempunyai kestabilan terma yang baik.
(6) Rintangan kakisan yang kuat. Semasa proses pembuatan keluli, sanga, gas relau dan keluli lebur semuanya mempunyai kesan hakisan kimia yang kuat terhadap bahan refraktori, jadi bahan refraktori dikehendaki mempunyai rintangan kakisan yang baik.
Pemilihan bahan refraktori untuk dinding sisi
Bata MgO-C biasanya digunakan untuk membina dinding sisi relau elektrik tanpa dinding penyejukan air. Titik panas dan saluran sanga mempunyai keadaan perkhidmatan yang paling teruk. Ia bukan sahaja berkarat dan terhakis teruk oleh keluli cair dan sanga, serta terkesan secara mekanikal apabila skrap ditambah, tetapi juga tertakluk kepada sinaran haba daripada arka. Oleh itu, bahagian-bahagian ini dibina dengan bata MgO-C dengan prestasi yang sangat baik.
Bagi dinding sisi relau elektrik dengan dinding yang disejukkan air, disebabkan oleh penggunaan teknologi penyejukan air, beban haba meningkat dan syarat penggunaannya lebih ketat. Oleh itu, bata MgO-C dengan rintangan sanga yang baik, kestabilan kejutan haba dan kekonduksian terma yang tinggi harus dipilih. Kandungan karbonnya ialah 10% ~ 20%.
Bahan refraktori untuk dinding sisi relau elektrik berkuasa ultra tinggi
Dinding sisi relau elektrik berkuasa ultra tinggi (relau UHP) kebanyakannya dibina dengan bata MgO-C, dan titik panas serta kawasan garisan sanga dibina dengan bata MgO-C dengan prestasi cemerlang (seperti bata MgO-C matriks karbon penuh). Meningkatkan hayat perkhidmatannya dengan ketara.
Walaupun beban dinding relau telah dikurangkan disebabkan oleh penambahbaikan dalam kaedah operasi relau elektrik, masih sukar bagi bahan refraktori untuk memanjangkan jangka hayat titik panas apabila beroperasi di bawah keadaan peleburan relau UHP. Oleh itu, teknologi penyejukan air telah dibangunkan dan digunakan. Bagi relau elektrik yang menggunakan penorehan EBT, kawasan penyejukan air mencapai 70%, sekali gus mengurangkan penggunaan bahan refraktori dengan ketara. Teknologi penyejukan air moden memerlukan bata MgO-C dengan kekonduksian terma yang baik. Asfalt, bata magnesia terikat resin dan bata MgO-C (kandungan karbon 5%-25%) digunakan untuk membina dinding sisi relau elektrik. Di bawah keadaan pengoksidaan yang teruk, antioksidan ditambah.
Bagi kawasan titik panas yang paling teruk rosak akibat tindak balas redoks, bata MgO-C dengan magnesit terlakur kristal besar sebagai bahan mentah, kandungan karbon lebih besar daripada 20%, dan matriks karbon penuh digunakan untuk pembinaan.
Perkembangan terkini bata MgO-C untuk relau elektrik UHP adalah dengan menggunakan pembakaran suhu tinggi dan kemudian pengimpregnasian dengan asfalt untuk menghasilkan apa yang dipanggil bata MgO-C yang diimpregnasi dengan asfalt yang dibakar. Seperti yang dapat dilihat dari Jadual 2, berbanding dengan bata yang tidak diimpregnasi, kandungan karbon sisa bata MgO-C yang dibakar selepas pengimpregnasian asfalt dan pengkarbonan semula meningkat kira-kira 1%, keliangan berkurangan sebanyak 1%, dan kekuatan lenturan suhu tinggi dan rintangan tekanan adalah Kekuatannya telah bertambah baik dengan ketara, jadi ia mempunyai ketahanan yang tinggi.
Bahan refraktori magnesium untuk dinding sisi relau elektrik
Lapisan relau elektrik dibahagikan kepada alkali dan berasid. Lapisan relau menggunakan bahan refraktori alkali (seperti magnesia dan bahan refraktori MgO-CaO) sebagai lapisan relau, manakala lapisan relau menggunakan bata silika, pasir kuarza, lumpur putih, dan sebagainya.
Nota: Bagi bahan lapisan relau, relau elektrik alkali menggunakan bahan refraktori alkali, dan relau elektrik berasid menggunakan bahan refraktori berasid.
Masa siaran: 12 Okt-2023
