Lớp lót chịu lửa bên trong lò oxy cơ bản hoạt động trong điều kiện mà các chuyên gia trong ngành mô tả là môi trường công nghiệp khắc nghiệt nhất trên Trái đất. Với nhiệt độ trên 1.700 độ, xỉ ăn mòn và tia oxy siêu âm tạo ra nhũ tương kim loại nóng chảy, lớp lót BOFgạch lò oxyphải chịu được tác động cơ học từ việc nạp phế liệu, sự tấn công hóa học từ xỉ cơ bản và sốc nhiệt do biến động nhiệt độ nhanh-tất cả chỉ trong một chu kỳ nhiệt 45 phút.
Dữ liệu gần đây của ngành cho thấy rằng (MgO-C)gạch cacbon magieđã nổi lên như tiêu chuẩn vàng cho các ứng dụng lò oxy, chiếm hơn 85% thị trường vật liệu chịu lửa BOF toàn cầu. Những vật liệu tổng hợp phức tạp này kết hợp magie nung chảy có độ tinh khiết cao-với than chì kết tinh, tạo ra sự cân bằng tối ưu giữa khả năng chống ăn mòn và hiệu suất sốc nhiệt mà gạch dolomit truyền thống không thể sánh được. Thế hệ gạch chịu lửa cacbon magie mới nhất của chúng tôi kết hợp các chất phụ gia cacbon-nano và chất chống oxy hóa tự-tự phục hồi, kéo dài tuổi thọ chiến dịch BOF từ 3.000 lên hơn 8.000 lần đốt ở các nhà máy thép{10}}có hiệu suất cao nhất.
Tìm hiểu cơ chế mài mòn vật liệu chịu lửa trong lò oxy cơ bản
Để đánh giá được tầm quan trọng của gạch nung oxy cao cấp, các nhà sản xuất thép trước tiên phải hiểu cơ chế mài mòn phức tạp tấn công lớp lót BOF của họ. Nghiên cứu chỉ ra rằng sự xuống cấp của vật liệu chịu lửa xảy ra thông qua năm cơ chế chính phối hợp với nhau để phá hủy tính toàn vẹn của lớp lót:
Ăn mòn hóa học thể hiện sự tấn công mạnh mẽ nhất, trong đó xỉ có tính bazơ cao-chứa FeO, CaO và SiO₂ xuyên qua các cấu trúc xốp chịu nhiệt, hòa tan các hạt magie và oxy hóa các liên kết cacbon. Quá trình này tăng tốc theo cấp số nhân khi hàm lượng xỉ MgO giảm xuống dưới 8%, tạo ra một vòng luẩn quẩn trong đó xỉ cạn kiệt ngày càng ăn mòn vật liệu chịu lửa còn lại.
Sự nứt vỡ nhiệt xảy ra trong quá trình đạp xe nhiệt độ nhanh từ 1.400 độ đến 1.700 độ, tạo ra ứng suất giãn nở chênh lệch vượt quá độ bền cơ học của vật liệu. Các thiết kế lớp lót chịu lửa tiên tiến hiện nay kết hợp độ dốc nhiệt được tối ưu hóa và độ xốp được kiểm soát để tiêu tan các ứng suất phá hủy này một cách hiệu quả.
Xói mòn cơ học từ việc nạp các giỏ phế liệu 200 tấn và va chạm với tia oxy ở vận tốc Mach 2 tạo ra các kiểu mài mòn cục bộ, đặc biệt là ở các khu vực trục quay và khu vực đường xỉ của bộ chuyển đổi. Ở đây, sự kết hợp giữa động năng và sự tấn công hóa học tạo ra tốc độ phân hủy nhanh hơn 2mm mỗi nhiệt ở những khu vực không được xử lý.
Leading refractory suppliers have developed sophisticated solutions addressing these complex wear mechanisms. Zonal lining concepts now customize refractory compositions for specific BOF areas, with ultra-high purity MgO-C bricks (>97% MgO) bảo vệ các khu vực chứa xỉ quan trọng, trong khi các loại 95% MgO được tối ưu hoá về chi phí- phục vụ các khu vực chứa ít tác động hơn.
Các công nghệ sửa chữa súng phun cải tiến cho phép bảo trì nhanh chóng trong khoảng thời gian sản xuất, với hỗn hợp phun MgO-C tiên tiến đạt tỷ lệ bám dính trên 80% và tuổi thọ dài hơn 30% so với vật liệu súng phun magie thông thường. Một số nhà sản xuất thép báo cáo việc sửa chữa hoàn toàn khu vực trục trong thời gian dưới 10 phút bằng cách sử dụng hệ thống súng tự động, giảm thiểu sự chậm trễ tốn kém trong sản xuất.
Việc tích hợp công nghệ phun xỉ với gạch nung oxy hiệu suất cao-đã cách mạng hóa việc bảo trì BOF, Bằng cách kiểm soát hóa học xỉ và sử dụng quá trình hóa rắn có kiểm soát, các nhà sản xuất thép tạo ra các lớp phủ bảo vệ giúp giảm mài mòn vật liệu chịu lửa tới 40% đồng thời cải thiện hiệu suất nhiệt.
