Dans les grands hauts fourneaux, l'argile de coulée est un matériau d'étanchéité courant, mais elle affecte également directement la stabilité du taraudage, le rythme de fonctionnement des hauts fourneaux et les risques de maintenance. Une usine au Moyen-Orient achetéeNitrure de silicium ferro FeSiNde notre société pour une utilisation dans l'argile de coulée pour unHaut fourneau de 2500 m³dans un environnement sidérurgique.
Cette usine était confrontée à un problème courant dans le fonctionnement des grands hauts fourneaux : sous des coulées répétées, un écoulement élevé de fer en fusion, une érosion des scories et un choc thermique, l'argile de coulée ordinaire présentait des performances de service instables. Au cours de certains cycles d'exploitation, le canal du trou de coulée a été emporté plus rapidement que prévu et le corps d'argile a présenté des fissures, de l'érosion et une perte de résistance après des ouvertures et des bouchages répétés.
L'amélioration de la résistance à haute température et à l'érosion de l'argile de coulée, tout en gardant la formulation facile à mélanger et à appliquer, était la principale raison pour laquelle nous avons fourni cette solution au client.
Défi opérationnel : Argile de coulée dans des conditions de service à haute-pression
Un haut fourneau de 2 500 m³ exerce une forte pression sur la zone des trous de coulée. Lors de la coulée, l'argile de coulée doit résister à l'écoulement du fer en fusion, à l'érosion des scories et aux changements rapides de température. Si la matrice réfractaire est faible, le trou de coulée peut souffrir d'une érosion précoce, d'un colmatage instable ou d'intervalles de maintenance plus courts.
Les principaux problèmes étaient les suivants :
| Problème de production | Impact pratique |
|---|---|
| Érosion rapide près du canal de coulée | Durée de vie de l'argile de coulée plus courte |
| Fissuration après des cycles thermiques répétés | Risque plus élevé de branchement instable |
| Corrosion des scories et du fer fondu | Perte plus rapide de la résistance de la matrice |
| Résistance de l'argile incohérente | Fluctuation plus importante entre les cycles de taraudage |
| Mauvaise stabilité de la formulation | Un ajustement difficile pour les producteurs de réfractaires |
Pour ce type d’application, une simple augmentation des charges réfractaires ordinaires ne suffit pas toujours. L'argile de coulée a besoin d'une matrice plus solide à haute température-.
Pourquoi le nitrure de ferro-silicium FeSiN a été sélectionné
Nitrure de silicium ferro FeSiNa été sélectionné comme additif fonctionnel dans la formulation d'argile de coulée. L'objectif n'était pas seulement d'augmenter la teneur en azote, mais aussi d'améliorer les performances de la matrice réfractaire dans les conditions réelles de service du haut fourneau.
Dans l'argile de coulée, FeSiN fonctionne de trois manières pratiques.
Premièrement, cela contribue à améliorerrésistance à haute-température. L'argile de coulée doit conserver son intégrité structurelle après des chauffages, des taraudages et des bouchages répétés. Lorsqu'il est correctement dispersé dans la formulation, FeSiN aide à renforcer la matrice à haute -température.
Deuxièmement, cela s'améliorerésistance à l'érosion. Le flux de fer fondu et de scories peut progressivement éliminer les matériaux réfractaires faibles. Dans des conditions de formulation adaptées, FeSiN aide le corps argileux à résister plus efficacement à cette érosion.
Troisièmement, cela contribue à améliorerstabilité aux chocs thermiques. Les grands hauts fourneaux exposent l’argile de coulée à des changements de température répétés. Une matrice réfractaire plus stable contribue à réduire les fissures et les fluctuations de performances pendant le service.
Méthode d'addition dans la formulation d'argile pour trou de coulée
Dans ce cas, FeSiN a été utilisé dans le cadre du système de matières premières réfractaires pour la production d’argile de coulée. Avant utilisation, l'acheteur s'est concentré sur plusieurs indicateurs de qualité clés :
| Article de contrôle FeSiN | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Teneur en azote N | Prend en charge la contribution des phases nitrures |
| Teneur en silicium Si | Aide à maintenir la structure réfractaire-à base de silicium |
| Teneur en oxygène O | Une teneur plus faible en oxygène contribue à un comportement de formulation plus stable |
| Humidité | Important pour le stockage et la cohérence du mélange |
| Taille des particules | Affecte la dispersion dans la matrice argileuse |
| COA par lots | Aide à maintenir la stabilité de la production entre les lots |
Des tailles de particules fines ou contrôlées ont été préférées car une dispersion uniforme dans l'argile de coulée est très importante. Si la taille des particules de FeSiN est trop grossière ou instable, l'additif peut ne pas se répartir uniformément dans la matrice réfractaire, ce qui peut affaiblir les performances finales.
Résultats d'application observés
Après que FeSiN ait été introduit dans la formulation d’argile de coulée, l’usine a observé des performances plus stables au cours de cycles de coulée répétés. L'argile de coulée a montré une meilleure résistance à l'érosion à proximité du canal de coulée, et la matrice réfractaire a maintenu une intégrité plus forte dans des conditions de service à haute -température.
L’amélioration la plus importante n’a pas été un seul paramètre isolé, mais la stabilité globale du fonctionnement. L'argile des trous de coulée est devenue plus résistante au lessivage, la tendance à la fissuration a été réduite et les conditions de fonctionnement de la zone des trous de coulée sont devenues plus faciles à contrôler.
- Concrètement, l'argile de coulée modifiée au FeSiN-a contribué à soutenir
- meilleure résistance à haute-température après des tapotements répétés
- résistance améliorée à l’érosion du fer fondu
- meilleure stabilité contre la corrosion des scories
- tendance réduite à la fissuration sous choc thermique
- performances plus constantes de l'argile de coulée entre les cycles de service
- fiabilité améliorée dans la maintenance des trous de coulée pour les grands hauts fourneaux
Pour un haut fourneau de 2 500 m³, ces améliorations sont significatives car même une petite instabilité autour de la zone des trous de coulée peut affecter le rythme de coulée, la planification de la maintenance et la sécurité de fonctionnement du haut fourneau.
Points clés à retenir de cette affaire
Ce cas montre queLe nitrure de ferro-silicium ne doit pas être évalué uniquement par la teneur en azote. Dans les applications d'argile de coulée, sa valeur réelle dépend de son comportement à l'intérieur de la matrice réfractaire.
Pour l’argile de coulée de haut fourneau, les acheteurs doivent prêter attention à :
- composition azote/silicium stable
- teneur en oxygène inférieure
- humidité contrôlée
- taille de particule appropriée
- bonne dispersion dans la formulation
- cohérence des lots
- emballage résistant à l'humidité
Un produit FeSiN avec une bonne composition chimique mais une faible taille de particules ou une humidité élevée peut toujours poser des problèmes dans la production d'argile de coulée. C'est pourquoi la qualité chimique et la qualité physique doivent être vérifiées avant l'achat.
ZHEN UNE INTERNATIONAL CO., LIMITÉE
ZHEN ANfournituresNitrure de silicium ferro de qualité réfractaire FeSiNpour l'argile de coulée, les mélanges réfractaires, les matériaux de pilonnage et les applications de revêtement en fer.
Pour les producteurs d'argile de coulée, Zhen An se concentre sur une teneur stable en azote et en silicium, un oxygène et une humidité contrôlés, une taille de particule appropriée et un emballage prêt à l'exportation. Un COA par lots peut être fourni sur demande, et une inspection par un tiers-peut également être organisée avant expédition selon les exigences de l'acheteur.
Si vous développez ou ajustez une formulation d'argile de coulée pour de grands hauts fourneaux, veuillez fournir la teneur en azote, la taille des particules, la quantité de commande et les détails d'application requis. Zhen An peut recommander une spécification FeSiN appropriée en fonction de vos besoins en formulation.
FAQ
Q : Pourquoi le nitrure de ferro-silicium est-il utilisé dans l'argile de coulée ?
R : Le nitrure de ferro-silicium est utilisé dans l'argile de coulée car il contribue à renforcer la matrice réfractaire et à améliorer la résistance à l'érosion du fer fondu, à la corrosion des scories et aux chocs thermiques répétés.
Q : Le FeSiN est-il utile uniquement en raison de sa teneur en azote ?
R : Non. La teneur en azote est importante, mais la taille des particules, la teneur en oxygène, l'humidité et la compatibilité de la formulation affectent également les performances du FeSiN dans l'argile de coulée.
Q : Quelle taille de particule convient à l’argile pour trou de coulée ?
R : La poudre fine ou le FeSiN de petite taille-contrôlée est généralement plus approprié pour l'argile de coulée car elle se disperse plus uniformément dans la matrice réfractaire. Les tailles courantes incluent 200 mailles, 325 mailles et 0 à 1 mm.
Q : Zhen An peut-il fournir un COA pour FeSiN ?
R : Oui. Zhen An peut fournir des lots de COA pour FeSiN sur demande, y compris des informations sur l'azote N, le silicium Si, l'oxygène O, le carbone C, l'humidité et la taille des particules. Une inspection par un tiers-peut également être organisée avant l'expédition.
