Terästehtaat kuluttavat enemmän tulenkestävää magnesiumoksidia kuin mikään muu teollisuus. BOF-muuntimet, EAF-uunit, teräskauhat ja valualtaat - kaikki vuorattu magnesiumoksidipohjaisilla tuotteilla. Syy: teräksen valmistuksessa syntyvät peruskuonat hyökkäävät aggressiivisesti piidioksidiin ja alumiinioksidiin. Magnesia (MgO) on itsessään emäksinen, joten se vastustaa emäksistä kuonan liukenemista.
Mutta "tulenkestävä magnesiumoksidi" on laaja käsite, joka kattaa raaka-aineet, muotoiltuja tiilejä ja valettavia koostumuksia, joilla on merkittävästi erilaiset ominaisuudet. Tämä opas kartoittaa magnesiumoksidiperheen selkeästi, vertaa keskeisiä suorituskykytietoja ja selittää, mikä tuote sopii mihinkin käyttötarkoitukseen.
Magnesia-perhe - Neljä materiaalia, neljä roolia
| Materiaali | Lomake | Ensisijainen rooli | MgO-sarja |
|---|---|---|---|
| Dead Burned Magnesia (DBM) | Raaka-aine/jauhe | Raaka-aine muotoiltuihin tiileihin ja monoliitteihin | 90–96% |
| sulatettu magnesiumoksidi (FM) | Raaka-aine/vilja | Ensiluokkainen raaka-aine korkean suorituskyvyn MgO-C:lle | 95–98% |
| Magnesia-hiili (MgO-C) -tiili | Muotoiltu tiili | BOF, EAF, kauhan kuonalinja | 65–80 % MgO + 8–20 % C |
| Magnesia-alumiinioksidi-spinellitiili | Muotoiltu tiili | Sementtiuunin polttoalue, kauhan työvuori | 60–80 % MgO + 10–25 % Al₂O3 |
Nämä neljä tuotetta palvelevat eri tehtäviä tuotantoketjussa. DBM ja FM ovat raaka-aineita, joita käytetään tiilien valmistukseen. MgO-C-tiili ja spinellitiili ovat valmiita vuoraustuotteita, jotka menevät uuniin.
MgO-puhtausaste: 90%, 95%, 97% - Kun kullakin kynnysarvolla on merkitystä
Kaikki sovellukset eivät tarvitse 97 % MgO:ta. Tässä käytännön opas:
90 % MgO (DBM-90):Vakiolaatu yleisille varavuorauksille, kauhan työvuorauksille alhaisemmissa asennoissa ja monoliittisille koostumuksille. Fe₂O3-pitoisuus tyypillisesti 1,5–2,5 %. Sopii teräksen valmistuksen lämpötiloihin 1650 asteeseen asti. Magnesiumperheen halvin hinta.
95 % MgO (DBM-95 / FM-95):Vakiona kauhan kuonalinjalle, BOF-varmistusvuoraukselle ja EAF-pohjalle. Fe₂O3 laskee 0,5–1,0 %:iin. Irtopaino: FM-95: 3,35–3,50 g/cm³. Eniten toimitettu laatu teräksenvalmistussovelluksiin.
97 %+ MgO (FM-97, FM-98):Vaaditaan korkeahiiliselle MgO-C-tiilelle (15–20 % C), jossa MgO-raelaatu säätelee kuonankestävyyttä. Fe203 < 0,3 %. FM-97 rae on täysin sulanut – periklaasikide on suurempi ja tiheämpi kuin DBM, mikä tarjoaa erinomaisen vastustuskyvyn kuonalle. Premium: 30–50 % yli DBM-95.
One clarification worth stating plainly: DBM-95 and FM-95 are not interchangeable at the same price. DBM is calcined; FM is electrically fused. FM has larger periclase crystal size (>1mm vs FM on oikea raaka-aine BOF-kuonalinjan MgO-C-tiilelle – DBM:n käyttäminen FM:n korvaamiseksi on laadun alentamista, joka lyhentää kampanjan käyttöikää.
Dead Burned Magnesia vs. Fused Magnesia: Mikrorakenteen ero
Mikrorakenteen ero selittää suorituskyvyn eron.
DBM-tuotanto:Magnesiittimalmi kalsinoidaan 1700–1800 asteessa kuilu- tai kiertouunissa. MgO-kiteen (periklaasin) koko kalsinoinnin jälkeen: 0,3–0,5 mm. Jonkin verran jäännöshuokoisuutta kalsinointiprosessista. Katso meidänkuolleena palaneen magnesiumoksidin hinta ja arviointiopas lähdeviittauksiin.
FM-tuotanto: Magnesite or DBM is melted in an electric arc furnace at 2800°C. The molten MgO solidifies into large single-crystal periclase with crystal size >1 mm ja erittäin alhainen jäännöshuokoisuus (bulkkitiheys 3,45–3,55 g/cm³).
Tulos: FM:llä on huomattavasti korkeampi kuumamurtumiskerroin (HMOR) ja pienempi kuonan tunkeutumisnopeus identtisissä testiolosuhteissa. Kosketusasennoissa, joissa on paljon kuonaa - BOF-työvuori, kauhan kuonalinja - tämä mikrorakenteen etu merkitsee suoraan kampanjan pidempään käyttöikää.
Toimitamme sekä DBM:n että FM:n. Jokaiseen tilaukseen sisältyy COA, jossa on kidekokojakauma (D50) ja bulkkitiheys. Pyydä sitä - toimittaja, joka ei pysty antamaan D50-tietoja FM-viljasta, ei testaa toimittamiaan.
Magnesia-hiilitiili vs. Magnesia-spinellitiili - Sovelluskartta
Magnesia-hiili (MgO-C) -tiili
MgO-C-tiili yhdistää magnesiumoksidia (65–80 % MgO) grafiittihiilen (8–20 % C) ja antioksidanttien (Al, Si tai MgAl-seos). Hiilifaasilla on kaksi tehtävää: se toimii sidosmatriisina, joka estää MgO-rakeiden liukenemisen kuonaan, ja sen korkea lämmönjohtavuus (grafiitti: 100–200 W/m·K) muodostaa tiilen pintaan jäätyneen kuonakerroksen, joka suojaa vuorausta itse.
Missä sitä käytetään:BOF-muuntimen työvuori, EAF-sivuseinä (kuonavyöhyke),teräskauhan kuonalinja. Yleisimmin käytetty muotoiltu tulenkestävä teräksen valmistuksessa.
Hiilipitoisuuden valinta:
BOF: 15–18 % C (hiilipitoinen maksimaalisen lämmönjohtavuuden ja kuonankestävyyden saavuttamiseksi)
EAF-kuonalinja: 12–15 % C
Kauhan kuonalinja: 10–14 % C (alempi C estää hiilen kerääntymisen teräkseen)
Yksi rehellinen rajoitus:MgO-C-tiiliä ei voida käyttää hapettavassa ympäristössä - hiili hapettuu yli 700 astetta. Sovelluksissa, joissa on hapettava kaasukontakti, määritä sen sijaan vähähiilinen tai hiiletön magnesiumoksidi-spinellitiili.
Magnesia-alumiinioksidi-spinellitiili
Magnesia-spinellitiili käyttää pääfaasina MgO:ta ja Al2O3-lisäyksiä (10–25 %), jotka muodostavat magnesiumaluminaattispinelliä (MgAl2O4) polton aikana. Spinellifaasi parantaa lämpöiskun kestävyyttä dramaattisesti puhtaaseen magnesiumoksiditiileen verrattuna.
Missä sitä käytetään:Sementtiuunin polttovyöhyke (vaativin asema sementin tuotannossa), kalkkiuuni, senkan työstövuoraus, jossa teräksen hiilikontaminaatio on kielletty, ja ei-rautapitoisten uunien vuoraukset.
MgO/Al2O3 -suhteen valinta:
Sementtiuunin paloalue: 70/30 (korkeampi spinellipitoisuus maksimaalisen lämpöiskun kestävyyden saavuttamiseksi)
Kauhan työvuoraus: 80/20 (korkeampi MgO parantaa kuonankestävyyttä säilyttäen samalla lämpöiskun kestävyyden)
BOF, EAF, kauha - Vastaavat sovellukset
| Sovellus | Alue | Suositeltu materiaali | Avaimen määritys |
|---|---|---|---|
| BOF | Toimiva vuori | MgO-C-tiili, 15–18 % C | FM-97 jyvä, CCS Suurempi tai yhtä suuri kuin 35 MPa |
| BOF | Turvavuori | DBM-95 tiili tai valettava | Irtotiheys Suurempi tai yhtä suuri kuin 3,00 g/cm³ |
| EAF | MgO-C-tiili, 12–15 % C | FM-95 jyvä, HMOR suurempi tai yhtä suuri kuin 8 MPa @1400 astetta - katsosähkökaariuunin tulenkestävä opas | |
| EAF | Katto | Al₂O3 Suurempi tai yhtä suuri kuin 90 % korkean lämpötilan alueella | |
| Kauha | Kuonan linja | MgO-C-tiili, 10–14 % C | FM-97 rae, C-pitoisuus sovitettu teräslajiin |
| Kauha | Turvallisuus/varmuuskopiointi | DBM-95 castable | Al2O3 + MgO sekoitettu tai puhdas MgO |
| Sementtiuuni | Palava vyöhyke | Magnesia-spinelli, 70/30 | PLC ±0,5 % 1650 asteessa |
Terästehdas Turkissa vaihtoi kauhokuonalinjaansa 80 lämmityksen välein. Kun toimitimme FM-97-pohjaisen 12 % C MgO-C -tiiliä, joka oli sovitettu niiden teräslaatuun (vähähiilinen teräs, joten hiilen enimmäismäärä oli 12 %), ne saavuttivat 130+ lämpöä kampanjaa kohden. Lajivalinta - erityisesti hiilipitoisuusraja - oli keskeinen muutos.
Lisätietoja kampanjan käyttöiän pidentämisestä on teräskauhan tulenkestävän vuorauksen oppaassamme.
Kiinan hankinta: mitä laadukkaita asiakirjoja vaaditaan
Pyydä kaikki tulenkestävät magnesiumoksidimateriaalit ennen joukkotilausta:
DBM/FM-raaka-aineet:
Kemiallinen analyysi: MgO%, CaO%, SiO2%, Fe2O3%, Al2O3% (kaikki XRF:ltä)
Bulkkitiheys (g/cm³) - mitattuna ASTM C20:n mukaan
Raekokojakauma (D50, D90) - erityisen kriittinen FM:lle
Lähdekaivoksen sertifiointi (Dashiqiao, Kiina on hallitseva laatulähde)
MgO-C- ja Spinellitiilet:
COA: koostumus + tuotantoerän fysikaaliset ominaisuudet, ei vain "tyypillisiä arvoja"
HMOR (Hot Modulus of Rupture) @ 1400 astetta - kriittinen korkean lämpötilan lujuusindikaattori
PLC käyttölämpötilassa
Hiilipitoisuuden todentaminen MgO-C:lle (jotkut toimittajat ilmoittavat hiilen aliarvioinnin alentaakseen kustannuksia)
Pidämme 3 vuoden tuotantokirjanpitoa erien jäljitettävillä aitoustodistusilla. Jokaisen lähetyksen aitoustodistus liitetään lähetysluetteloon.
Usein kysytyt kysymykset
Mitä eroa on kuolleen poltetun magnesiumoksidin (DBM) ja sulatetun magnesiumoksidin (FM) välillä?
DBM is produced by calcining magnesite at 1700–1800°C. FM is produced by electrically fusing magnesite at 2800°C. FM has larger periclase crystal size (>1mm vs FM-97 on vakioraaka-aine korkean suorituskyvyn MgO-C-tiilelle BOF- ja kauhokuonalinjojen sovelluksissa.
Mikä hiilipitoisuus tulisi määrittää MgO-C-tiilelle teräskauhassa?
Kaukan kuonalinjan MgO-C-tiilen hiilipitoisuus on tyypillisesti 10–14 %. Korkeampaa hiiltä (15–18 %) käytetään BOF:ssa, jossa teräksen hiilenotto on vähemmän kriittinen ja tarvitaan maksimaalista lämmönjohtavuutta. Vähähiiliselle teräslaadulle määritä enintään 10–12 % C hiilikontaminaation riskin minimoimiseksi. Kerro aina toimittajallesi valmistettava teräslaatu.
Voiko magnesiumoksidi-spinellitiili korvata MgO-C-tiilen BOF:ssa?
Ei suoraan. MgO-C-tiili BOF:ssa luottaa hiilifaasiin itsesuojatakseen jäätyneen kuonakerroksen mekanismin kautta. Magnesium-spinellitiili ei muodosta tätä suojakerrosta. Spinellitiili soveltuu paremmin sementtiuunisovelluksiin, joissa on hapettava ilmakehä. Jos kyseessä on BOF, pysy MgO-C:n kanssa.
Mitä MgO-puhtausaste 95 % vs. 97 % tarkoittaa käytännössä?
MgO-90 - MgO-95 valmistetaan heikompilaatuisista raaka-aineista ja niissä on enemmän CaO- ja SiO₂-epäpuhtauksia. MgO-97:llä sulatetusta magnesiumoksidista on minimaaliset epäpuhtaudet ja suurin periklaasikidekoko. Käytännön ero: kauhan kuonalinjalla 95 % DBM-pohjainen tiili kestää 80 lämpöä; 97 % FM-pohjainen tiili kestää 120–140 lämpöä samoissa käyttöolosuhteissa.
