इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियों के लिए आग रोक सामग्री की आवश्यकताएं और साइड दीवारों के लिए आग रोक सामग्री का चयन!

विद्युत आर्क भट्टियों के लिए दुर्दम्य सामग्रियों की सामान्य आवश्यकताएं हैं:

(1) अपवर्तकता उच्च होनी चाहिए। चाप तापमान 4000°C से अधिक हो, और इस्पात निर्माण तापमान 1500 ~ 1750°C हो, कभी-कभी 2000°C तक भी हो, इसलिए अपवर्तक पदार्थों में उच्च अपवर्तकता होनी आवश्यक है।

(2) भार के अंतर्गत मृदुकरण तापमान उच्च होना चाहिए। विद्युत भट्टी उच्च तापमान भार स्थितियों में कार्य करती है, और भट्टी के शरीर को पिघले हुए इस्पात के क्षरण का सामना करना पड़ता है, इसलिए दुर्दम्य पदार्थ के लिए भार मृदुकरण तापमान उच्च होना आवश्यक है।

(3) संपीडन शक्ति उच्च होनी चाहिए। विद्युत भट्टी की परत चार्जिंग के दौरान आवेश के प्रभाव, गलाने के दौरान पिघले हुए इस्पात के स्थैतिक दबाव, दोहन के दौरान इस्पात प्रवाह के क्षरण और संचालन के दौरान यांत्रिक कंपन से प्रभावित होती है। इसलिए, दुर्दम्य पदार्थ में उच्च संपीडन शक्ति होनी आवश्यक है।

(4) तापीय चालकता कम होनी चाहिए। विद्युत भट्टी की ऊष्मा हानि को कम करने और बिजली की खपत को कम करने के लिए, दुर्दम्य सामग्री में कम तापीय चालकता होनी चाहिए, अर्थात तापीय चालकता गुणांक कम होना चाहिए।

(5) तापीय स्थिरता अच्छी होनी चाहिए। विद्युत भट्टी इस्पात निर्माण में टैपिंग से लेकर चार्जिंग तक, कुछ ही मिनटों में तापमान लगभग 1600°C से तेज़ी से गिरकर 900°C से नीचे चला जाता है, इसलिए दुर्दम्य पदार्थों में अच्छी तापीय स्थिरता होनी आवश्यक है।

(6) मजबूत संक्षारण प्रतिरोध। इस्पात निर्माण प्रक्रिया के दौरान, स्लैग, भट्ठी गैस और पिघले हुए इस्पात का दुर्दम्य पदार्थों पर मजबूत रासायनिक क्षरण प्रभाव पड़ता है, इसलिए दुर्दम्य पदार्थों में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होना आवश्यक है।

पार्श्व दीवारों के लिए दुर्दम्य सामग्रियों का चयन

MgO-C ईंटों का उपयोग आमतौर पर बिना जल-शीतलन वाली विद्युत भट्टियों की पार्श्व दीवारों के निर्माण में किया जाता है। हॉट स्पॉट और स्लैग लाइनों की सेवा परिस्थितियाँ सबसे कठोर होती हैं। पिघले हुए स्टील और स्लैग से ये न केवल बुरी तरह संक्षारित और क्षरित होते हैं, बल्कि स्क्रैप डालने पर यांत्रिक रूप से भी गंभीर रूप से प्रभावित होते हैं, बल्कि आर्क से निकलने वाले तापीय विकिरण के भी शिकार होते हैं। इसलिए, इन भागों का निर्माण उत्कृष्ट प्रदर्शन वाली MgO-C ईंटों से किया जाता है।

जल-शीतित विद्युत भट्टियों की पार्श्व दीवारों के लिए, जल-शीतित तकनीक के उपयोग के कारण, ऊष्मा भार बढ़ जाता है और उपयोग की शर्तें अधिक कठोर हो जाती हैं। इसलिए, अच्छे स्लैग प्रतिरोध, तापीय आघात स्थिरता और उच्च तापीय चालकता वाली MgO-C ईंटों का चयन किया जाना चाहिए। इनमें कार्बन की मात्रा 10% से 20% तक होती है।

अति-उच्च शक्ति विद्युत भट्टियों की पार्श्व दीवारों के लिए दुर्दम्य सामग्री

अल्ट्रा-हाई पावर इलेक्ट्रिक भट्टियों (UHP भट्टियों) की साइड दीवारें ज़्यादातर MgO-C ईंटों से बनी होती हैं, और हॉट स्पॉट और स्लैग लाइन क्षेत्र उत्कृष्ट प्रदर्शन वाली MgO-C ईंटों (जैसे पूर्ण कार्बन मैट्रिक्स MgO-C ईंटों) से बने होते हैं। इससे इनकी सेवा जीवन में उल्लेखनीय सुधार होता है।

यद्यपि विद्युत भट्टी संचालन विधियों में सुधार के कारण भट्टी की दीवार का भार कम हो गया है, फिर भी UHP भट्टी प्रगलन स्थितियों में संचालन करते समय दुर्दम्य पदार्थों के लिए गर्म स्थानों का सेवा जीवन बढ़ाना अभी भी कठिन है। इसलिए, जल शीतलन तकनीक विकसित और लागू की गई है। EBT टैपिंग का उपयोग करने वाली विद्युत भट्टियों के लिए, जल शीतलन क्षेत्र 70% तक पहुँच जाता है, जिससे दुर्दम्य पदार्थों का उपयोग बहुत कम हो जाता है। आधुनिक जल शीतलन तकनीक के लिए अच्छी तापीय चालकता वाली MgO-C ईंटों की आवश्यकता होती है। विद्युत भट्टी की पार्श्व दीवारों के निर्माण के लिए डामर, राल-बंधित मैग्नेशिया ईंटों और MgO-C ईंटों (कार्बन सामग्री 5%-25%) का उपयोग किया जाता है। गंभीर ऑक्सीकरण स्थितियों में, एंटीऑक्सीडेंट मिलाए जाते हैं।

रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से सबसे अधिक क्षतिग्रस्त हॉटस्पॉट क्षेत्रों के लिए, कच्चे माल के रूप में बड़े क्रिस्टलीय फ्यूज़्ड मैग्नेसाइट, 20% से अधिक कार्बन सामग्री और पूर्ण कार्बन मैट्रिक्स के साथ MgO-C ईंटों का निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

यूएचपी विद्युत भट्टियों के लिए एमजीओ-सी ईंटों का नवीनतम विकास उच्च तापमान पर फायरिंग और फिर डामर के साथ संसेचन का उपयोग करके तथाकथित फायर्ड डामर-संसेचित एमजीओ-सी ईंटों का उत्पादन करना है। जैसा कि तालिका 2 से देखा जा सकता है, असंसेचित ईंटों की तुलना में, डामर संसेचन और पुनः कार्बनीकरण के बाद फायर्ड एमजीओ-सी ईंटों में अवशिष्ट कार्बन की मात्रा लगभग 1% बढ़ जाती है, छिद्रण 1% कम हो जाता है, और उच्च तापमान पर लचीली शक्ति और दबाव प्रतिरोध में उल्लेखनीय सुधार हुआ है, इसलिए इसकी स्थायित्व उच्च है।

विद्युत भट्टी की पार्श्व दीवारों के लिए मैग्नीशियम दुर्दम्य सामग्री

विद्युत भट्टी के अस्तर क्षारीय और अम्लीय में विभाजित होते हैं। क्षारीय में भट्टी के अस्तर के रूप में क्षारीय दुर्दम्य पदार्थों (जैसे मैग्नीशिया और MgO-CaO दुर्दम्य पदार्थों) का उपयोग किया जाता है, जबकि अम्लीय में भट्टी के अस्तर के निर्माण के लिए सिलिका ईंटों, क्वार्ट्ज रेत, सफेद मिट्टी आदि का उपयोग किया जाता है।

नोट: भट्ठी अस्तर सामग्री के लिए, क्षारीय विद्युत भट्टियां क्षारीय दुर्दम्य सामग्री का उपयोग करती हैं, और अम्लीय विद्युत भट्टियां अम्लीय दुर्दम्य सामग्री का उपयोग करती हैं।