December 13, 2025
Σύνθεση του Ηλεκτρικού Φούρνου Τόξου
Ένας ηλεκτρικός φούρνος τόξου (EAF) είναι ένα δοχείο που χρησιμοποιεί την ενέργεια θερμότητας υψηλής θερμοκρασίας που παράγεται από ένα ηλεκτρικό τόξο μεταξύ των άκρων των ηλεκτροδίων και του φορτισμένου υλικού για την παραγωγή χάλυβα. Οι βασικές τεχνολογικές εξελίξεις στα EAF περιλαμβάνουν τη λειτουργία υψηλής ισχύος, τα σχέδια φούρνων τόξου DC, την ανάδευση αερίου του πυθμένα του φούρνου και τα συστήματα εκκένωσης του πυθμένα.
Τα βασικά δομικά στοιχεία ενός τυπικού EAF είναι η οροφή του φούρνου, το τοίχωμα του φούρνου, ο πυθμένας του φούρνου και το σύστημα εκκένωσης.
1. Πυρίμαχα Υλικά για την Οροφή του Ηλεκτρικού Φούρνου Τόξου
Η οροφή του φούρνου κατασκευάζεται παραδοσιακά με τούβλα υψηλής αλουμίνας, που περιέχουν συνήθως 75% έως 85% αλουμίνα. Σε σύγκριση με τα τούβλα πυριτίου, τα τούβλα υψηλής αλουμίνας προσφέρουν υψηλότερη πυρίμαχη ικανότητα, ανώτερη αντοχή σε θερμικό σοκ και μεγαλύτερη αντοχή σε θλίψη. Οι άφθονοι εγχώριοι πόροι βωξίτη έχουν καθιερώσει τα τούβλα υψηλής αλουμίνας ως το κύριο πυρίμαχο υλικό οροφής, με διάρκεια ζωής περίπου δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερη από αυτή των οροφών από τούβλα πυριτίου.
Με την εμφάνιση των φούρνων μεγάλης κλίμακας, εξαιρετικά υψηλής ισχύος (UHP), η διάρκεια ζωής των τούβλων υψηλής αλουμίνας έχει μειωθεί, οδηγώντας στην αυξημένη χρήση βασικών πυρίμαχων υλικών όπως ψημένα ή μη ψημένα τούβλα μαγνησίας και τούβλα μαγνησίας-χρωμίου. Μια εναλλακτική προσέγγιση περιλαμβάνει τη χρήση εμπορικά χυτευμένων μονολιθικών πυρίμαχων σχημάτων ή προκατασκευασμένων τμημάτων για την οροφή. Σε σύγκριση με τη συμβατική κατασκευή με τούβλα, αυτή η μέθοδος προσφέρει πλεονεκτήματα όπως ευκολότερη εγκατάσταση, καλύτερη δομική ακεραιότητα, ενισχυμένη αντοχή στην ακτινοβολία τόξου και βελτιωμένη αντοχή σε θερμικό σοκ.
2. Πυρίμαχα Υλικά για το Τοίχωμα του Φούρνου
Το τοίχωμα του φούρνου χωρίζεται σε τρεις κύριες ζώνες: το γενικό πλευρικό τοίχωμα, η περιοχή της γραμμής σκωρίας και τα «καυτά σημεία» δίπλα στα τόξα.
Γενικό Πλευρικό Τοίχωμα: Αυτή η περιοχή κατασκευάζεται κυρίως με τούβλα μαγνησίας, τούβλα δολομίτη ή τούβλα περικλάσης. Χρησιμοποιούνται επίσης μη καμένα τούβλα με βάση τη μαγνησία και μίγματα κονιάματος μαγνησίας ή δολομίτη με ασφαλτικό συνδετικό.
Φούρνοι UHP/Ειδικού Χάλυβα: Για φούρνους εξαιρετικά υψηλής ισχύος ή για τήξη ειδικών χαλυβουργικών προϊόντων, χρησιμοποιούνται συχνά τούβλα μαγνησίας-χρωμίου ή τούβλα μαγνησίας υψηλής ποιότητας.
Η γραμμή σκωρίας και τα καυτά σημεία αντιπροσωπεύουν τα πιο ευάλωτα τμήματα του τοιχώματος του φούρνου. Δεδομένου ότι η συνολική διάρκεια ζωής του τοιχώματος καθορίζεται συχνά από τη φθορά στα καυτά σημεία, η επένδυση σε αυτές τις περιοχές απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή. Ιστορικά, χρησιμοποιήθηκαν τούβλα μαγνησίας-χρωμίου, επιτυγχάνοντας 100 έως 250 θερμάνσεις. Σήμερα, τα τούβλα μαγνησίας-άνθρακα υιοθετούνται ευρέως λόγω της εξαιρετικής αντοχής τους σε υψηλές θερμοκρασίες και της αντοχής τους στη σκωρία, αυξάνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής σε πάνω από 300 θερμάνσεις.
Για την εξισορρόπηση της φθοράς και την παράταση της διάρκειας ζωής της επένδυσης, τα τοιχώματα του φούρνου είναι συχνά εξοπλισμένα με υδρόψυκτα πάνελ ή μανδύες. Η εσωτερική επιφάνεια αυτών των ψυχόμενων περιοχών ψεκάζεται συνήθως με μια πυρίμαχη επίστρωση για να σχηματιστεί ένα προστατευτικό στρώμα σκωρίας. Ενώ αυτό μειώνει αποτελεσματικά την κατανάλωση πυρίμαχων υλικών, έχει ως αποτέλεσμα μια αντίστοιχη αύξηση στην κατανάλωση ενέργειας.
3. Πυρίμαχα Υλικά για τον Πυθμένα του Φούρνου
Ο πυθμένας του φούρνου και οι κεκλιμένες όχθες σχηματίζουν την εστία, η οποία συγκρατεί το φορτίο και το λιωμένο χάλυβα. Η επένδυση του πυθμένα πρέπει να έχει ομοιόμορφες ιδιότητες, σφιχτή κατασκευή, σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή και αντοχή στη διάβρωση, τη διάβρωση και το θερμικό σοκ για την αποφυγή απολέπισης και διείσδυσης μετάλλου.
Για επενδύσεις με κονίαμα, επιλέγεται μαγνησία υψηλής ποιότητας ή συντηγμένη μαγνησία. Η κατασκευή απαιτεί προσεκτική προσοχή για να διασφαλιστεί η σταθερή πάχος και πυκνότητα σε κάθε στρώμα, με σωστή συγκόλληση μεταξύ τους. Η δομή του πυθμένα αποτελείται συνήθως από ένα στρώμα εργασίας με κονίαμα πάνω από μια μόνιμη επένδυση. Το στρώμα εργασίας κατασκευάζεται συχνά με τούβλα μαγνησίας με συνδετικό πίσσας, ενώ η μόνιμη επένδυση χρησιμοποιεί συνήθως τούβλα μαγνησίας.
Η γραμμή σκωρίας στις άνω κεκλιμένες όχθες υφίσταται σοβαρή επίθεση σκωρίας. Επομένως, εφαρμόζονται εδώ επενδύσεις παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούνται στα καυτά σημεία, όπως τούβλα μαγνησίας-χρωμίου με συντηγμένο κόκκο ή άμεση συγκόλληση. Τα τούβλα μαγνησίας-άνθρακα είναι επίσης μια εξαιρετική επιλογή για αυτήν την περιοχή.
4. Πυρίμαχα Υλικά για τις οπές εκκένωσης
Η επικρατούσα μέθοδος εκκενώσεως έκκεντρου πυθμένα (EBT) έχει αντικαταστήσει σε μεγάλο βαθμό τους φούρνους κλίσης με σταθερά δοχεία, ενσωματώνοντας μια οπή εκκένωσης σε μια έκκεντρη θέση πυθμένα αντί για ένα παραδοσιακό στόμιο. Αυτός ο σχεδιασμός εξαλείφει τους μηχανισμούς κλίσης, αυξάνει τη χρησιμοποιήσιμη περιοχή για υδρόψυκτα πάνελ, μειώνει τη φθορά της επένδυσης, επιτρέπει χαμηλότερες θερμοκρασίες εκκένωσης, συντομεύει τον χρόνο εκκένωσης και, τελικά, μειώνει το λειτουργικό κόστος.
Τα συγκροτήματα οπών εκκένωσης EBT αποτελούνται συνήθως από:
Τούβλο οπής εκκένωσης: Συχνά κατασκευασμένο από τούβλο μαγνησίας ψημένο, εμποτισμένο με πίσσα.
Σωλήνας/μανίκι εκκένωσης: Συνήθως κατασκευασμένο από τούβλο μαγνησίας-άνθρακα με ρητίνη με περιεκτικότητα σε άνθρακα περίπου 15%.
Τελικό μπλοκ/ακροφύσιο: Συχνά κατασκευασμένο από τούβλο μαγνησίας-άνθρακα με ρητίνη (10-15% άνθρακα) ή τούβλο Al₂O₃–C–SiC.
Για να διευκολυνθεί η ομαλή εκκένωση, χρησιμοποιείται ένα ελεύθερα ρέον υλικό πλήρωσης, συχνά με βάση την ολιβίνη, ως υλικό ανοίγματος οπής εκκένωσης.
Είμαστε επαγγελματίας κατασκευαστής ηλεκτρικών φούρνων. Για περαιτέρω ερωτήσεις ή εάν χρειάζεστε φούρνους τόξου βυθισμένου τόξου, ηλεκτρικούς φούρνους τόξου, φούρνους εξευγενισμού χυτών ή άλλο εξοπλισμό τήξης, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας στο susan@aeaxa.com
