제조공정
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기본 산소 변환기의 라이닝 수명에 영향을 미치는 요소
기본 산소 전환기에서 라이닝의 수명, 신뢰성 및 비용은 철강 생산을 위한 기본 산소 공정을 사용하는 철강 용해 공장의 원활한 운영에 매우 중요합니다. 라이닝 수명이 길어지면 컨버터의 가용성이 향상되어 생산성이 향상됩니다.
기본 산소 변환기의 더 긴 라이닝 수명을 달성하기 위한 세 가지 중요한 요소(그림 1)는 (i) 내화물의 품질과 변환기의 부설 패턴, (ii) 준수한 작동 방식, (iii) 라이닝 마모 및 방식의 모니터링입니다. 내화 라이닝의 유지 보수를 위해. 개선된 공정 제어 및 캠페인 중 더 나은 유지 관리와 함께 개선된 내화 재료의 개발은 기본 산소 변환기의 라이닝 수명을 연장하는 것을 가능하게 합니다.
그림 1 기본 산소 변환기의 라이닝 수명에 영향을 미치는 요소
요즘은 기본 산소 전로에 마그네시아-탄소(MgO-C) 내화물이 사용되는데, 그 이유는 다른 유형의 전로 라이닝 재료보다 우수한 특성을 갖고 있기 때문입니다. 그러나 구역 내화 라이닝 관행에 따라 전로의 다른 영역에서 다른 품질의 MgO-C 내화물을 사용합니다.
기본 산소 변환기에서 내화물 마모의 원인은 화학적 이유 또는 물리적 이유 때문입니다. 전로 라이닝 마모의 화학적 원인은 주로 기체 물질(산화 가스, 환원 기체, 수증기), 액체 물질(슬래그, 용선, 용융강 용융), 고체 물질(플럭스, 탄소 분해)에 의한 것입니다. ). 컨버터 라이닝 마모의 물리적 원인은 과도한 온도(발열 불량 및 핫스팟), 정적 기계적 응력(스폴링 및 팽창), 동적 기계적 응력(마모, 충격 및 진동)입니다. 기본 산소 변환기 내화 라이닝의 주요 마모 메커니즘은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.
내화물의 부식은 화학적 공격으로 인해 발생하는 반면 침식은 내화물의 화학적 공격(침식)과 기계적 마모를 모두 포함합니다. 침식은 전로에서 발생하는 난류나 기계적 침식(예:전로로 스크랩 공급)으로 인해 자주 발생합니다. 강화된 침식은 금속/슬래그 및 슬래그/대기 계면에서 노 라이닝에서 발생하는 경향이 있습니다. 이러한 유형의 침식은 '슬래그 라인 침식'으로 알려져 있습니다.
내화물 품질
MgO-C 내화물의 품질을 결정하는 중요한 매개변수는 다음과 같습니다.
벽돌을 만드는 프레스의 유형과 크기(마찰 또는 유압)는 벽돌의 특성에 영향을 미칩니다.
마그네시아의 MgO 함량은 최소 99%이어야 합니다. 곡물에서 생성되는 미네랄도 중요합니다. 전체 SiO2는 가능한 한 낮아야 합니다(0.3% 미만). 높은 붕소(B) 함량도 매우 중요하며 곡물의 고온 강도를 파괴합니다.
입자 밀도는 일반적으로 3.2에서 3.5g/cc 이상까지 다양합니다. 입자 밀도가 낮다는 것은 다공성이 높아 입자가 슬래그 침투에 취약하다는 것을 의미합니다.
큰 결정자 크기는 일반적으로 크기가 140미크론 이상인 것으로 간주됩니다. 융합된 MgO 입자는 1000미크론을 초과할 수 있습니다. 큰 결정립은 일반적으로 틈새 다공성의 감소로 인해 낮은 결정 크기보다 성능이 우수하여 슬래그가 입자 경계로 침투할 가능성을 줄이고 고온 서비스 동안 벽돌에 존재하는 C에 의한 환원에 대한 MgO의 민감도를 낮춥니다. 환원 과정은 벽돌의 C와 곡물의 MgO를 모두 파괴하여 마그네슘 금속 증기와 CO 가스를 생성합니다.
벽돌은 바인더의 코크스화 후에 남아 있는 미세하게 분할된 C의 잔류물과 함께 탄소 결합됩니다. 이것은 벽돌을 함께 고정시키는 것입니다. 흑연은 슬래그가 벽돌로 침투하여 마그네시아 알갱이가 용해되는 것을 방지하는 제강 슬래그에 젖지 않습니다. 흑연은 또한 열전도율이 매우 높기 때문에 벽돌 표면에서 열을 전달하여 공격적인 반응의 동역학을 줄입니다. 화학적으로 모든 흑연은 순수한 탄소이지만 모두 약간의 재(흑연 퇴적물에서 발견되는 점토 광물)를 포함합니다. 불순한 흑연은 실리카, 알루미나와 같은 불순물을 벽돌에 첨가하여 부정적인 영향만 발생시킵니다. 플레이크 흑연은 비정질 흑연보다 내산화성이 높고 열전도율이 높아 일반적으로 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 흑연의 양은 5%에서 25%까지 다양합니다. 다른 모든 것이 같을수록 흑연 함량이 높을수록 벽돌의 슬래그 저항과 열전도율이 높아집니다.
Mag-C 벽돌에 첨가된 금속 분말은 흑연과 C-결합의 산화를 지연시키는 산소의 제거제 역할을 합니다. 분말은 벽돌에 복합 금속-탄화물-산화물 결합을 형성하여 열간 강도를 현저하게 향상시킵니다.
기본 산소 변환기의 다른 구역에 있는 내화물은 마모율이 다르기 때문에 다른 조건에 노출됩니다. 따라서 균일한 마모율을 갖기 위해서는 전로의 서로 다른 구역에서 서로 다른 품질의 내화물이 필요합니다. 이 유형의 안감은 균형 잡힌 안감 또는 구역 안감으로 알려져 있습니다. 구역 안감 패턴에서 마모가 적은 안감의 주어진 부분에는 내화물의 품질이 낮거나 두께가 더 적게 지정됩니다. 유사하게 내마모성이 더 크고 일반적으로 비용이 더 많이 드는 내화물은 이러한 심각한 마모 영역의 수명을 연장하기 위해 더 높은 마모 패턴을 갖는 변환기 라이닝의 세그먼트에 할당됩니다.
운영 관행
슬래그 발생의 우수한 제어, 산소 흐름 및 랜스 실행, 바닥 교반 사용 및 제한된 재블로우 실행은 기본 산소 변환기의 라이닝 수명에 영향을 미치는 작동 실행의 핵심 기능입니다. 공정 화학, 취입 역학 및 전로 라이닝 마모 간의 상호 작용에 대한 지식은 효율적인 제강과 긴 전로 라이닝 수명을 모두 달성할 수 있습니다.
기본 산소 변환기 내화물의 마모율에 최대 영향을 미치는 가장 중요한 요소는 블로우 종료 시 높은 수조 온도와 슬래그 내 FeO 함량이 높다는 것입니다. 블로우 종료 후 장시간 탭핑을 기다리는 추가 변환기는 내화 라이닝에 큰 부정적인 영향을 미칩니다. 염기성 산소 변환기의 내화 라이닝에 부정적인 영향을 미치는 다른 요인에는 (i) 고온 금속의 높은 규소 함량, (ii) 고온 금속의 높은 망간 함량, (iii) 높은 리블로우 빈도, (iv) 낮은 반응성 및 낮은 품질의 석회 첨가, (v) 특히 취입 초기에 부적절한 석회 첨가, (vi) 소성 백운석과 같은 MgO 첨가제의 낮은 첨가로 인해 다른 취입 기간 동안 MgO로 불포화된 전로 슬래그 또는 소성 마그네사이트, 및 (vii) 낮은 슬래그 염기도.
또한 전로 라이닝 수명에 영향을 미치는 중요한 요소는 (i) 뜨거운 금속의 티타늄 함량 및 슬래그의 산화티타늄 함량, (ii) 전로 욕조에 액체 물질이 있는 시간, (iii) 다량의 철광석, (iv) 전로 입구 청소 빈도.
기본 산소 변환기의 라이닝 마모율에 긍정적인 영향을 미치는 가장 중요한 요소는 (i) 높은 빈도의 슬래그 튀김, (ii) 높은 빈도의 슬래그 코팅, (iii) 소성 백운석 및/또는 소성 마그네시아의 적절한 추가를 포함합니다. , (iv) 벽돌 패치와 같은 바닥 관리를 위한 빈번한 조치 및 (v) 마모된 영역의 총격전과 같은 빈번한 수리 조치
석회로 포화된 슬래그는 제강에 중요할 뿐만 아니라 전로 라이닝의 과도한 마모를 방지하는 데에도 중요합니다. 블로우 전과 블로우 중에 추가되는 석회는 블로우 프로세스가 끝날 때 약간 석회 과포화 슬래그를 보장하기 위한 것입니다.
고온 금속의 다양한 실리콘 비율에 대한 슬래그 개발 경로는 초기 슬래그를 포함하는 높은 FeO부터 시작하여 실리콘 산화 및 석회 용해 증가의 결과로 슬래그의 SiO2 및 CaO 함량이 상승함을 보여줍니다. 초기 고온 금속 실리콘 함량이 높을수록 취입 공정 초기에 SiO2 함량이 높아집니다. 블로우 슬래그는 과도한 내화 마모를 피하기 위해 약간 석회 과포화 상태가 되어야 합니다. 이 목표를 달성하기 위해서는 뜨거운 금속의 규소 함량과 목표 슬래그 FeO 함량에 맞게 조정되어야 하는 석회 첨가 속도가 필요합니다.
기본 산소 변환기에는 MgO-C 라이닝이 있으므로 라이닝 마모를 최소화하기 위해 슬래그는 CaO와 MgO 모두 포화되어야 합니다. 슬래그에서 MgO의 용해도는 염기도, 온도 및 FeO 함량에 따라 달라집니다. 슬래그의 염기도 및 FeO 수준이 낮고 온도가 높을 때 슬래그 내 MgO 용해도가 높습니다. 따라서 MgO 용해도는 SiO2 함량이 증가함에 따라 증가합니다. 슬래그의 FeO 함량이 낮은 것과 동일한 염기도가 낮은 슬래그는 MgO 용해도가 가장 높기 때문에 마그네사이트 라이닝은 슬래그 염기도가 여전히 낮은 타격 초기에 가장 심하게 공격받습니다. MgO 용해도는 염기도 및 FeO가 증가함에 따라 감소합니다.
포화선 위에서 모든 MgO는 액체로 남아 있을 수 없으며, 따라서 MgO 포화 슬래그의 경우 슬래그 염기도가 추가로 증가하면 MgO가 침전되고 슬래그의 점도가 증가하여 결과적으로 전로 바닥에 축적됩니다. 그리고 벽이 생긴다. 이러한 축적은 라이닝 수명을 연장시킵니다.
라이닝 수명은 블로우 전반에 걸쳐 슬래그 분석에 의해 영향을 받습니다. 경계 시스템 FeO-SiO2에는 1,205℃의 매우 낮은 융점을 가진 복합 fayalith(2FeO.SiO2)가 있습니다. 뜨거운 금속 실리콘 함량이 높을수록 영역을 통과하는 데 필요한 시간이 길어집니다. fayalith 함유 슬래그. 이 영역은 타격의 이 부분에 존재하는 낮은 염기도에서 높은 MgO 용해도와 함께 라이닝 수명에 매우 불리한 영향을 미칩니다. 따라서 슬래그 염기도를 최대한 빨리 높이기 위해서는 첨가된 석회가 빨리 용해되는 것이 매우 중요합니다.
연탄 석회를 사용하고 취입 시작 시 금속 수조에 충분히 큰 랜스 높이(이는 Fe 산화 및 석회 용해를 향상시킴)는 이 목표를 달성하는 데 유리합니다. 또한 조기 석회 용해를 촉진하기 위해 석회 첨가는 블로우 시작 후 3-4분 이내에 완료되어야 합니다.
석회는 순수한 CaO가 아닙니다. 여기에는 추가 계산에서 보상해야 하는 SiO2 및 Al2O3와 같은 불순물이 포함되어 있습니다. 또한 야금 효율은 입자 크기와 반응성(또는 연소 정도)에 영향을 받습니다. 정상적인 입자 크기는 8mm에서 40mm(일부는 10mm에서 50mm를 선호함)입니다. 6mm 미만의 입자는 폐가스와 함께 변환기에서 추출됩니다. 경우에 따라 최대 30%. 이 경우 생성된 슬래그가 과소포화되어 추가 전로 라이닝 마모가 발생할 수 있습니다.
입자 크기 범위가 넓은 석회도 저장 벙커에 장입할 때 분리되어 굵은 물질이 원추형 장입 더미의 외부로 이동하고 미세한 입자의 물질이 내부 영역에 남아 있도록 합니다. 따라서 벙커에서 석회를 충전할 때 석회 품질은 일반적으로 다양하며 철강 화학, 온도 제어 및 전로 라이닝 수명에 부정적인 영향을 미칩니다.
온도 또는 분석의 최종 조정을 위한 재블로잉이 종종 필요하지만 철 산화가 증가하여 내화 마모가 높아집니다. 예를 들어, 1분 미만의 재블로우(re-blow)는 온도를 20℃까지 올리지만, 슬래그 FeO도 5% 증가시킨다. 이론적으로 석회는 포화선(FeO 증가의 결과)에 머물기 위해 재블로잉 동안 추가되지만 대부분의 경우 수행되지 않으며 특히 재블로우가 다음과 같은 경우에는 그렇지 않습니다. Fe 산화에 의한 온도 상승이 석회 용해를 위한 열 소모에 의해 상당 부분 상쇄되기 때문에 온도 상승에 필요하다. FeO 함량이 상당히 높고 온도가 낮은 불포화 슬래그는 야금학적 이유로 허용되지만 라이닝 수명에 극도로 해롭고 손상이 더 큽니다.
분사 동작의 일관성과 제어 가능성, 그리고 분사 종료 후 결과의 낮은 변화율을 달성하기 위한 또 다른 중요한 요소는 분사 중 충분한 수조 움직임입니다. 주요 탈탄 기간 동안 CO 형성의 결과로 양호한 수조 이동이 있습니다. C 함량이 0.30% 미만으로 감소하면 CO 가스 형성이 감소하여 수조 이동이 상당히 감소합니다. 이 타격 기간 동안에는 송풍 산소 랜스를 낮추어 목욕 이동 작업을 수행해야 합니다. 랜스에 의해 유도되는 교반 효과는 CO 형성보다 훨씬 적지만, 이는 블로우가 끝날 때까지 수조 교반이 유지되도록 합니다. 이것이 불활성 가스를 사용한 바닥 교반이 도입된 한 가지 이유입니다. 플러그를 통해 변환기 바닥을 통해 불어오는 가스 양(일반적으로 0.01 ~ 0.05N cum/t/min 범위)은 상단 주입된 산소에 비해 작지만 교반 효과는 슬래그와 수조가 더 많이 유입되도록 하는 여러 이점이 있습니다. 평형 및 전환기 라이닝 수명에 유익한 턴다운 슬래그에서 더 낮고 더 제어 가능한 FeO 수준을 생성합니다.
전로조를 냉각시키기 위해 첨가되는 철광석 덩어리도 FeO 함량의 증가로 인해 라이닝 수명에 영향을 미친다. 광석에 의해 도입된 추가 산소량은 제어할 수 없는 취입 거동을 일으키기 때문에 과도한 양의 추가 광석은 피해야 합니다. 광석 첨가는 바람직하게는 주요 탈탄 기간 동안 완료되어야 하며 그렇지 않으면 용융된 광석을 감소시키기 위해 이용 가능한 탄소가 충분하지 않을 수 있습니다. 광석이 항상 장입 슈트를 통해 전로의 동일한 면으로 장입되면 트러니언 영역에서 국부적으로 형성되는 FeO가 풍부한 슬래그가 국부적인 라이닝 마모를 유발합니다. 이러한 이유로 전로에 광석 첨가 측을 변화시킬 필요가 있습니다.
안감 마모 모니터링 및 안감 관리
라이닝 마모 모니터링은 라이닝 두께의 레이저 기술 측정을 사용하여 수행됩니다. 이 기술은 레이저 빔의 도움으로 라이닝 두께 측정을 사용합니다. 이를 위해 특수 레이저 측정기를 사용할 수 있습니다. 운전 중 컨버터의 라이닝 프로파일을 알기 위해 라이닝 두께를 하루에 한 번 측정하는 것이 좋습니다. 안감 두께가 일정 수준으로 감소되면 안감 유지 관리 기술의 구현이 시작됩니다.
변환기의 라이닝 수명을 향상시키기 위해 여러 라이닝 유지 관리 방법이 사용됩니다. 아래에 나와 있습니다.
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전기도금된 부품의 품질은 장비의 전반적인 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 전기도금 품질에 영향을 미치는 요인에는 내부 요인과 외부 요인이 있습니다. 따라서 전기도금 품질에 영향을 미치는 내부 요인에 대한 포괄적인 이해가 필요할 뿐만 아니라 전기도금 품질에 영향을 미치는 외부 요인도 무시해서는 안 됩니다. 각 링크의 엄격한 제어는 전기 도금의 품질을 보장할 수 있습니다. 전기도금 품질에 영향을 미치는 요인에는 내부 요인과 외부 요인의 두 가지 측면이 있습니다. 1. 내부 요인 전기도금 작업장의 엄격한 품질 관리는 전기도금 부품
몇 가지 특성이 클램프 성능과 생산성에 영향을 미칩니다. End-of-arm tooling에 사용되는 클램프의 실제 비용은 생산에 큰 영향을 미치는 요인에 따라 달라집니다. 클램프의 원래 가격도 중요하지만 다른 변수도 생산에 영향을 미치고 소유 비용을 줄입니다. 첫째, 배송 시간은 클램프 비용에 영향을 미칩니다. 배달 시간은 회사의 고객에게 전달되기 때문에 모든 회사에서 필수적입니다. 회사가 고객에게 약속한 프로젝트에 대한 클램프를 제시간에 받지 못하면 고객은 불만을 품고 다른 곳을 찾을 것입니다. 재고 수준은 배송 시간과 직접적