De permeabele baksteen van een pollepel is de meest kritische functionele component in het secundaire raffinageproces en een belangrijk functioneel materiaal voor het onderste geblazen argonproces in de secundaire raffinage van de staal. De belangrijkste functies zijn als volgt:
(1) Het kan de uniforme verdeling van gesmolten stalen temperatuur in de pollepel reguleren om de optimale giettemperatuur voor het bestaande proces te bereiken.
(2) Door het roeren van gas kan het legeringen en deoxidisatoren in de pollepel gelijkmatig verdelen.
(3) Het kan niet-metalen insluitsels in het gesmolten staal in de slak dragen om te voldoen aan de netheidseisen van het gesmolten staal.
Om de bovenstaande functies te bereiken, moet inert gas dat bij raffinage wordt gebruikt, door de doorlaatste baksteen in de pollepel worden geblazen. Op het werkoppervlak van de permeabele baksteen (dwz het contactoppervlak tussen de permeabele baksteen en het gesmolten staal), vormt een groot aantal bubbels die onder voldoende druk worden geblazen een gasinjectiestraal om het gesmolten staal in de hele pollepel te roeren, de stroom van gesmolten staal te bevorderen en de temperatuur en compositie in de gebieden te homogeniseren. Tegelijkertijd dragen de continu uitgeworpen bubbels niet-metalen insluitsels in het gesmolten staal in de slak onder de werking van het grensvlak, waardoor het doel van het reinigen van het gesmolten staal wordt bereikt.
Om de bovenstaande metallurgische functies te vervullen, moeten permeabele bakstenen de volgende belangrijke eigenschappen bezitten:
(1) Goede gasdoorlaatbaarheid.Permeabiliteit is een van de belangrijke parameters voor het meten van de kwaliteit van permeabele bakstenen. Studies hebben aangetoond dat de roerende energie van gesmolten staal recht evenredig is met de stroomsnelheid van het geblazen gas; Roeren energie beïnvloedt direct de roerende efficiëntie van gesmolten staal en alleen voldoende roerende energie kan goede roerende effecten bereiken. Wanneer het argonblaasvolume constant is, hoe meer argonbellen zijn uitgeblazen, hoe gunstiger het is voor het ontgagen en roeren van het gesmolten staal.
(2) Hoogtemperatuurcorrosiebestendigheid.Het verfijnen van pollepels hebben een extreem strikte vereisten in termen van temperatuur en tijd, met de hoogste temperatuur die vaak meer dan 1750 graden meer is en de raffinagetijd die soms tientallen minuten bereikt. Tijdens raffinage -operaties heeft de basiciteit van de slak een grote impact op de levensduur van permeabele bakstenen. Daarom worden permeabele bakstenen geërodeerd door zeer permeabele alkalische slak bij hoge temperaturen en verslechteren ze snel.
(3) Keerstand op hoge temperatuur.Wanneer het bodemblazende argon in een raffinagepolle, vanwege het argonblaas, de stroomsnelheid van gesmolten staal in de pollepel zeer hoog is, waardoor het schuren en de slijtage van de voeringmaterialen, onderste permeabele bakstenen en stoelstenen door het gesmolten staal aanzienlijk wordt verhoogd. Tijdens pollepel hete reparatie, om het reststaal en de slak op het oppervlak van de permeabele baksteen te verwijderen en zijn gasdoorlatendheid te herstellen, is zuurstofblaasreiniging vereist om de stalen slak te smelten die wordt gehouden aan het permeabele bakstenen oppervlak; Tegelijkertijd blaast gas in de permeabele baksteen om de gesmolten slak te verwijderen. Tijdens het reinigingsproces wordt de permeabele baksteen doorzocht door hoog-snelheidsgasstromen, dus het is vereist om een goede slijtvastheid op hoge temperatuur te hebben.
(4) Goede thermische schokweerstand.Vanwege de intermitterende werking van de pollepel, wanneer gesmolten staal in de pollepel wordt gegoten, wordt het uiteinde van de permeabele baksteen onderworpen aan gesmolten staal op hoge temperatuur, wat een plotselinge temperatuurstijging veroorzaakt. Bij het blazen van argon wordt het materiaal gekoeld door koude gasstromen, waardoor grote thermische spanningen binnen worden gegenereerd. Ondertussen treden ook significante temperatuurveranderingen op wanneer gesmolten staal in een lege pollepel wordt gegoten. Daarom zijn de servicecondities van permeabele bakstenen extreem hard, waardoor ze vatbaar zijn voor thermische afpanden en structurele afloop.
(5) Eenvoudige installatie en veilige en betrouwbare prestaties.Permeabele bakstenen worden geïnstalleerd in de stoelstenen onderaan de pollepel en hun servicecondities zijn extreem hard. De levensduur van pollepleabele bakstenen kan niet worden gesynchroniseerd met het leven van de hele pollepel, dus moeten ze worden vervangen. Daarom moeten ze eenvoudig te installeren, veilig en betrouwbaar in gebruik zijn en incidenten van staalpenetratie of lekkage voorkomen.
| Overeenkomstige staalkwaliteit | Dienstlevenvereisten | Blow - door tariefvereiste | Gesmolten stalen reinheidseis | Debietvereiste | Toepasselijk type |
| Gewoon koolstofstaal | Hoog | Medium | Geen | Hoog | Spleet - type |
| Gewone koolstof en laag - gemiddeld koolstofstaal | Hoog | Hoog | Medium | Hoog | Spleet - type, keramische buis - type |
| Roestvrij staal | Medium | Hoog | Hoog | Medium | Kernplaat - Type |
| Speciaal staal | Medium | Hoog | Hoog | Medium | Diffusie - Type, kernplaat - Type |
Gemeenschappelijke classificatie van pollepel -permeabele bakstenen
Na jaren van ontwikkeling omvatten de gemeenschappelijke structurele soorten permeabele bakstenen voornamelijk drie typen: diffusietype, spleetype (inclusief integraal giettype en kernplaatverbindingstype) en het rechte microporeuze type.
De permeabele baksteen van het diffusietype is de vroegste vorm van permeabele bakstenen. Vanwege de hoge porositeit van het materiaal zelf, biedt het grote aantal poriën kanalen voor inerte gassen. De nadelen van dit oppervlakte-poreuze diffusietype permeabele baksteen omvatten lage sterkte, slechte erosiebestendigheid, gemakkelijke afstand veroorzaakt door penetratie van gesmolten staal en slak, en relatief slecht roerende effect op gesmolten staal. Momenteel wordt het zelden gebruikt in binnenlandse pollepleabele bakstenen.
Slit-type permeabele bakstenen omvatten twee vormen. Een daarvan is dat het centrale deel van de permeabele baksteen wordt gevormd door verschillende gevormde dunne platen te monteren om spleten te maken, met de buitengast met behulp van gietbaar materiaal, namelijk de zogenaamde "gewrichtstype". Het nadeel van deze permeabele baksteen is een slechte controleerbaarheid van het opgeblazen gas. De andere is voor het voorgaan van tientallen rechte splitsingen in het bakstenen lichaam, algemeen bekend als het "spleetachtige". Vergeleken met de eerste hebben spleetachtige permeabele bakstenen voordelen zoals een langere levensduur, hogere gasblaasefficiëntie, groter gasdebiet en een beter roerende effect.
Het normale erosieproces van spleetachtige permeabele bakstenen die vaak worden gebruikt in staalplanten wordt in de volgende figuur weergegeven:
Vergeleken met diffusie - type permeabele bakstenen, spleet - type permeabele bakstenen hebben een hogere dichtheid, betere erosiebestendigheid en een betere weerstand tegen zuurstofreiniging.
Rechte door gat - Type permeabele bakstenen worden gemaakt door fijne stalen pijpen van verschillende nummers in de stenen in te bedden. De gaskanalen zijn samengesteld uit veel rechte, kleine pijpen en ze worden gevormd door de gietmethode. Vergeleken met diffusie - type permeabele bakstenen, rechtdoor - door gat - type permeabele bakstenen hebben een beter roerende effect en hun servicevenstaat is 2 - 3 maal langer. Hun nadeel is echter dat het gasdebiet dat ze kunnen bieden beperkt is. In de latere gebruiksfase mislukt raffinage vaak vanwege een afname van de gasdoorlatendheid of het onvermogen om door te blazen.
De gaspermeabiliteit van permeabele bakstenen wordt gewoonlijk geëvalueerd door de doorloopsnelheid, die zich voornamelijk richt op de vraag of de permeabele baksteen de basisfunctie heeft van gasdoorlaatbaarheid - een prestatie die staalbedrijven eerst onderzoeken. Het gemak en snelheid tijdens de operatie hebben het algemeen geaccepteerd door stalen ondernemingen en permeabele bakstenen fabrikanten. Met de verbetering van de staalkwaliteit is het gebruik van de blow-throughsnelheid echter als de enige functionele evaluatie-index enigszins eenzijdig geworden. Gaspermeabiliteit kan worden onderverdeeld in de volgende indicatoren: doorloopsnelheid, maximale stroomsnelheid, stroomsnelheidsregelaarbaarheid, initiële blaasprestaties en belkenmerken.
Hoog - omzetgladden vereisen in de kortst mogelijke tijd een groter roervermogen. Daarom is de indicator van maximale stroomsnelheid voorgesteld. Het maximale stroomsnelheid hangt af van het structurele type van de permeabele baksteen en het ontworpen debiet. De ontworpen stroomsnelheid van spleet -type permeabele bakstenen is vaak hoger dan die van andere typen. Dus, voor grote - volume gladden van 300 t of meer, worden spleet - type permeabele bakstenen meestal gebruikt. Stroomsnelheidsregistratie betekent dat de stroomsnelheid kan worden aangepast door druk. Naarmate de druk toeneemt, moet het debiet dienovereenkomstig toenemen. Goede eerste blaasprestaties weerspiegelen dat de gaskanalen van de permeabele baksteen snel kunnen worden geopend onder een relatief kleine schaal - breekdruk.
Talrijke studies hebben aangetoond dat de bubbels die worden uitgeblazen door permeabele bakstenen van het diffusietype kleinere diameters; Vergeleken met spleetachtige permeabele bakstenen, genereren diffusietype permeabele bakstenen een groter aantal bubbels met hetzelfde stroomsnelheid. Een groot aantal bubbels met een kleinere diameter kan meer fijne niet-metalen insluitsels adsorberen. De bubbels dragen de niet-metalen insluitsels om op te drijven en worden uiteindelijk gevangen door de slaklaag. Dit kenmerk van de gaspermeabiliteit is bevorderlijk voor het verwijderen van niet-metalen insluitsels in gesmolten staal tijdens zacht blazen. Diffusietype permeabele bakstenen zijn echter moeilijk om te voldoen aan de stroomvereisten van sterk blaas in games met een groot volume, en tijdens sterk blaas worden de permeabele bakstenen geërodeerd en sneller gedragen, wat resulteert in een lagere levensduur.
Vergeleken met diffusietype permeabele bakstenen, vertonen spleetachtige permeabele bakstenen grotere voordelen bij het voldoen aan de stroomvereisten. Ze hebben echter een slechte uitgebreide metallurgische efficiëntie voor speciaal staal met hoge vereisten voor gesmolten stalen zuiverheid.
