TW202421986A - 設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上的耐火襯墊、提供設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上之耐火襯墊的方法，以及用於容置熔融金屬之冶金單元 - Google Patents
設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上的耐火襯墊、提供設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上之耐火襯墊的方法，以及用於容置熔融金屬之冶金單元 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202421986A TW202421986A TW112143459A TW112143459A TW202421986A TW 202421986 A TW202421986 A TW 202421986A TW 112143459 A TW112143459 A TW 112143459A TW 112143459 A TW112143459 A TW 112143459A TW 202421986 A TW202421986 A TW 202421986A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- mass
- molten metal
- metallurgical unit
- chemical composition
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 50
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 50
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 14
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 23
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 10
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 9
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 7
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 5
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
本發明係關於一種設置在用於容置一熔融金屬之一冶金單元之底部上的耐火襯墊、一種提供設置在用於容置一熔融金屬之一冶金單元之底部上之一耐火襯墊的方法，以及一種用於容置一熔融金屬之冶金單元。
Description
發明領域
本發明係關於一種設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上的耐火襯墊、一種提供設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上之耐火襯墊的方法，以及一種用於容置熔融金屬之冶金單元。
發明背景
詳言之，電弧爐(EAF)亦被稱為此類用於容置熔融金屬之冶金單元。此類電弧爐為產生電弧之工業用爐，其熱輻射會使該爐中存在之固體金屬熔融，藉此在該爐中產生熔融金屬並使其可用於該爐中。電弧爐現今尤其用於熔化及鑄造金屬，尤其包括含鐵廢料之熔化及回收。電弧爐常規地包含金屬殼層，金屬殼層之側壁至少部分地可進一步被加襯有耐火磚。現今，現代電弧爐之底部(亦被稱為「爐床」)常規地被加襯有未成形的耐火材料，亦即所謂的耐火質量塊或混合物。詳言之，電弧爐之底部現今被加襯有爐床質量塊。
尤其係呈電弧爐之形式的用於容置熔融金屬之冶金單元的起動程序尤其取決於設置在冶金單元之底部上之耐火襯墊的品質。因此，有必要的係使設置在底部上之耐火襯墊緊密地燒結以防止熔融金屬穿過耐火襯墊。此係重要的，因為穿過耐火襯墊之熔融金屬之組分可能會損壞電弧爐的位於耐火襯墊下之部件，諸如電弧爐之永久性襯墊或金屬殼層。就此而言，亦特別需要的係使設置在底部上之耐火襯墊在最低可能溫度下已經在起動程序期間緻密地燒結，以便藉此防止熔融金屬穿過設置在底部上之耐火襯墊。就此而言，可能需要提供一種已經在低溫下燒結之耐火襯墊。然而，同時，具有低燒結溫度之耐火襯墊尤其具有在操作期間耐火性低的缺點。儘管具有低燒結溫度之耐火襯墊具有在起動程序期間對熔渣及熔融金屬之抗性高的優點，但其不足之處在於對溫度改變之抗性低且襯墊壽命短。
先前技術中不能令人滿意地解決此困境，根據該困境，一方面，耐火襯墊應具有最低可能燒結溫度，但另一方面，耐火襯墊應具有最高可能耐火性。
發明概要
本發明要解決之目標係提供一種可設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上的耐火襯墊，由此耐火襯墊應在低溫下展現良好燒結性質並同時具有良好耐火性。詳言之，耐火襯墊應在低溫下緻密地燒結並同時展現良好耐火性，且進一步展現對熔渣及熔融金屬之良好抗性、對溫度改變之良好抗性及良好襯墊壽命。
為了解決此目標，根據本發明，提供一種設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上的耐火襯墊，耐火襯墊包含：
第一層；及
第二層；其中
第一層設置在冶金單元之底部上；其中
第二層設置在第一層上；其中
第一層及第二層各自具有MgO作為主要氧化物之化學組成；其中
基於第一層之質量，第一層具有Fe
2O
3之比例為至多2.8質量%的化學組成；且其中
基於第二層之質量，第二層具有Fe
2O
3之比例為至少3.2質量%的化學組成。
出人意料的係，在本發明之上下文中已發現，以上任務可藉由提供此類耐火襯墊來解決。
本發明之基本考慮因素係提供包含多個層之耐火襯墊。詳言之，根據本發明之耐火襯墊包含至少二個層，亦即第一層及第二層。本發明之另一基本考慮因素為根據本發明之耐火襯墊之至少二個層具有不同性質。根據本發明，第一層及第二層具有不同性質。本發明之另一基本考慮因素係提供在其燒結行為方面具有不同性質的第一層及第二層。詳言之，設想到第二層相比於第一層在較低溫度下燒結。此產生了解決前述困境之可能性。藉由在低溫下燒結第二層，耐火襯墊之緻密燒結層可甚至在低溫下由第二層提供，從而保護下伏區域免於冶金單元中之熔融金屬。同時，位於第二層下方之第一層之耐火性質可獨立於第二層之性質而選擇。就此而言，第一層之耐火性質可獨立於第二層之耐火性質而最佳化。詳言之，第一層之耐火性質可相對於其對金屬熔渣及熔融金屬之抗性、相對於其對熱衝擊之抗性及相對於其對高溫之抗性而最佳化。
為了能夠向第二層賦予良好燒結行為，根據本發明可提供的是第二層具有相對高比例之Fe
2O
3。根據本發明，基於第二層之質量，第二層具有Fe
2O
3之比例為至少3.2質量%的化學組成。根據本發明，已發現，可在Fe
2O
3之此類最小比例下向第二層賦予良好燒結行為。
就本文中所指示之化學組成而言，此為根據ISO 12677:2011-10在燃燒物質上(在1025℃下)測定之化學組成。
根據較佳實施例，在各情況下基於第二層之質量，第二層具有Fe
2O
3之含量在3.2至8.3質量%之範圍內、特別較佳地在3.2至6質量%之範圍內且甚至更佳地在3.2至4質量%之範圍內的化學組成。
第二層具有MgO作為主要氧化物之化學組成。第二層之化學組成的特徵因此為以下事實：第一層中不存在比MgO具有更高質量分率之其他氧化物。較佳地，基於第二層之質量，第二層具有MgO之比例高於50質量%的化學組成。根據較佳實施例，在各情況下基於第二層之質量，第二層具有MgO之比例在51至85質量%之範圍內、甚至更佳地在60至85%質量之範圍內的化學組成。
根據本發明，已發現，第二層中之另外氧化物之比例亦對其燒結性質有影響。就此而言，可提供的是另外氧化物亦以特定比例存在於第二層中，以便能夠影響第二層之燒結行為。
根據較佳實施例，在各情況下基於第二層之質量，第二層具有CaO之比例在15至46質量%之範圍內、較佳地在15至35質量%之範圍內的化學組成。
根據較佳實施例，在各情況下基於第二層之質量，第二層具有SiO
2之比例在0.4至2.2質量%之範圍內、較佳地在0.4至1.5質量%之範圍內的化學組成。
根據較佳實施例，基於第二層之質量，第二層具有Al
2O
3之比例在0.1至1.0質量%之範圍內的化學組成。
根據一個實施例，所提供的第二層具有以下氧化物之比例在以下範圍內的化學組成，各以該第二層之質量為基礎：
Fe
2O
3：3.2至8.3質量%；
CaO：15至46質量%；
SiO
2：0.4至2.2質量%；
Al
2O
3：0.1至1.0質量%；
MgO：剩餘量至100質量%。
較佳地，第二層中之前述氧化物中之一者或多者可藉此以前述較佳範圍存在。
根據本發明，已發現，尤其係第二層中之氧化物CaO對SiO
2之質量比(亦即「C/S比率」)對其磨損行為有特定影響。較佳地，就此而言，可所提供的第二層中之CaO對SiO
2之質量比在20至40之範圍內，更佳地在22至34之範圍內，且特別較佳地在24至32之範圍內。
根據本發明，已發現，第二層中之CaO對SiO
2質量分率之對應高比率可尤其有效地防止金屬熔渣滲入至第二層中及通過第二層且因此通過根據本發明之耐火襯墊。
第一層中之Fe
2O
3之比例顯著地低於第二層中之比例。此使得有可能達成第一層具有特別良好的耐火性。根據本發明，基於第一層之質量，所提供的第一層具有Fe
2O
3之比例為至多2.8質量%的化學組成。根據較佳實施例，在各情況下基於第一層之質量，第一層具有Fe
2O
3之比例在0.2至2.8質量%之範圍內、甚至更佳地在1至2.8質量%之範圍內且特別較佳地在1至2.6質量%之範圍內的化學組成。
如在第二層中，第一層之化學組成的特徵亦在於：MgO作為主要氧化物存在，亦即第一層中不存在比MgO具有更高質量分率之其他氧化物。
根據較佳實施例，基於第一層之質量，所提供的第一層具有MgO之比例高於50質量%的化學組成。根據較佳實施例，在各情況下基於第一層之質量，第一層具有MgO之比例在65至98.6質量%之範圍內、甚至更佳地在65至80質量%之範圍內的化學組成。
根據較佳實施例，在各情況下基於第一層之質量，第一層具有CaO之比例在0.9至30質量%之範圍內、較佳地在10至30質量%之範圍內的化學組成。
根據較佳實施例，在各情況下基於第一層之質量，第一層具有SiO
2之比例在0.2至1質量%之範圍內、較佳地在0.4至1質量%之範圍內的化學組成。
根據較佳實施例，在各情況下基於第一層之質量，第一層具有Al
2O
3之比例在0.05至0.4質量%之範圍內、較佳地在0.05至0.2質量%之範圍內的化學組成。
根據較佳實施例，所提供的第一層具有以下氧化物之比例在以下範圍內的化學組成，各以該第一層之質量為基礎：
Fe
2O
3：0.2至2.8質量%；
CaO：0.9至30質量%；
SiO
2：0.2至1.0質量%；
Al
2O
3：0.05至0.4質量%；
MgO：剩餘量至100質量%。
較佳地，第一層中之前述氧化物中之一者或多者可藉此以前述較佳範圍存在。
根據較佳實施例，第一層中之CaO對SiO
2之質量比在4.5至50之範圍內，特別較佳地在30至50之範圍內。
較佳地，第二層直接配置於第一層上。此意謂第一層與第二層之間不存在其他層或其他組件，例如其他耐火材料或砂漿。詳言之，此亦具有以下優點：第一層與第二層可彼此最佳地匹配，使得根據本發明之耐火襯墊可在其燒結行為及其強度方面以最佳化方式提供。
較佳地，無另外層配置於第二層上，亦即配置於第二層的背對第一層之側上。此具有以下特定優點：根據本發明之耐火襯墊可在其上側上展現最佳燒結行為，該燒結行為可由第二層得到。在此程度上，第二層較佳地朝向頂部曝露，亦即在第二層的背對第一層之側上曝露，使得此可在冶金單元起動時最佳地燒結。當根據本發明之耐火襯墊設置在冶金單元之底部上時，第二層較佳地面向冶金單元之空間，熔融金屬在冶金單元之操作期間容置在該空間中，使得第二層在冶金單元之操作期間與熔融金屬直接接觸。此允許第二層在冶金單元之起動期間由熔融金屬快速地燒結，使得第二層立即形成抵禦熔融金屬透過耐火襯墊之障壁。
第一層配置於冶金單元之底部上。冶金單元之此底部可根據先前技術來設計。就冶金單元經設計為呈電弧爐之形式而言，冶金單元之底部可根據自先前技術已知的電弧爐之底部來設計。就此而言，底部可為例如電弧爐之金屬殼層之底側區段，其上例如亦可配置有呈耐火磚襯墊之形式的永久性襯墊。
第一層較佳地直接配置於冶金單元之底部上。詳言之，第一層與底部之間較佳地未配置有另外層或耐火組件，諸如砂漿。
根據較佳實施例，根據本發明之耐火襯墊具有在400至1,200 mm之範圍內、特別較佳地在600至800 mm之範圍內的厚度。根據本發明，已發現，對於具有此類厚度的根據本發明之耐火襯墊，冶金單元之底部可經有效地保護以免於冶金單元中存在之熔融金屬及金屬熔渣，以及免於熱攻擊。
根據較佳實施例，所提供的第二層具有在耐火襯墊之厚度的5%至30%之範圍內、更佳地在耐火襯墊之厚度的10%至15%之範圍內的厚度。根據本發明，已發現，具有此類厚度之第二層可有效地保護下伏第一層以及冶金單元之底部免於熔融金屬及金屬熔渣。
較佳地，第二層具有在60至120 mm之範圍內的厚度。根據本發明，已發現，藉由提供具有此類厚度之第二層，可有效地保護其下之第一層及冶金單元之底部免於熔融金屬及金屬熔渣。
較佳地，第一層及第二層各自呈質量塊之形式，亦即未成形的耐火材料。較佳地，第一層及第二層尤其就其作為質量塊存在而言未黏合，尤其係未由黏合劑黏合，且未燒結(在起動使用第一層及第二層之冶金單元之前)。各自作為質量塊存在之此類第一層及第二層之特定優點為其無接頭，亦即單體式。就此而言，第一層及第二層較佳地各自作為單體式層存在。以此方式，可特別有效地且尤其係比用例如呈磚形式之成形的耐火產品的可能情況更加有效地防止熔融金屬穿過耐火襯墊。
較佳地，第一層及第二層呈乾燥質量塊之形式，亦即作為無黏合劑或水之部分的未成形的耐火材料。
特別較佳地，第一層及第二層係以爐床質量塊之形式提供，尤其係作為乾燥爐床質量塊提供。
為了能夠提供具有根據本發明之性質、尤其係根據本發明之化學組成的第一層及第二層，原則上可使用自先前技術已知的所有耐火原料。熟習此項技術者容易瞭解可提供具有本文中所提及之性質、尤其係本文中所提及之化學組成的第一層及第二層所基於的原料。
較佳地，第一層及第二層包含以下耐火原料中之至少一者：鎂氧(magnesia)及白雲石灰(doloma)。鎂氧，亦即基於氧化鎂(MgO)之原料，可尤其呈燒結鎂氧或熔融鎂氧中之至少一者的形式。
白雲石灰，亦即基於氧化鎂及氧化鈣(CaO)之原料，可尤其呈原料燒結白雲石灰或熔融白雲石灰中之至少一者的形式。
根據本發明之實施例，所提供的第一層及第二層之原料以寬粒度分佈存在可為較佳地。根據一個實施例，所提供第一層及第二層之原料以一粒度存在，其中基於第一層及第二層之各別質量，至少90質量%以低於8 mm之粒度存在，56至85質量%以低於3.15 mm之粒度存在，42至56質量%以低於1.0 mm之粒度存在，且6至22質量%以低於0.063 mm之粒度存在。
本發明之另外主題為提供一種設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上的耐火襯墊，方法包含以下步驟：
提供用於容置熔融金屬之冶金單元，冶金單元包含：
底部；
提供耐火襯墊，耐火襯墊包含：
第一層；及
第二層；其中
第一層適應於設置在冶金單元之底部上；其中
第二層適應於設置在第一層上；其中
第一層及第二層各自具有MgO作為主要氧化物之化學組成；其中
基於第一層之質量，第一層具有Fe
2O
3之比例為至多2.8質量%的化學組成；且其中
基於第二層之質量，第二層具有Fe
2O
3之比例為至少3.2質量%的化學組成；
將第一層設置在底部上；及
將第二層設置在第一層上。
第一層及第二層可如本文中所揭露而提供。
詳言之，冶金單元可為如本文中所揭露之電弧爐。詳言之，冶金單元之底部可為電弧爐之底部。詳言之，底部可為如本文中所闡述的電弧爐之金屬殼層之底側部分，其上例如亦可配置有呈耐火磚襯墊之形式的永久性襯墊。
第一層經組配以設置在冶金單元之底部上。就此而言，如本文中所揭露之第一層可特別較佳地以質量塊之形式、尤其係以乾燥質量塊之形式提供。較佳地，在此情況下，第一層經提供為未黏合及未燒結以設置在底部上。如上文所陳述，以此類質量塊之形式提供第一層亦尤其具有以下優點：其可設置在底部上而無接頭，亦即單體式。
此第一層可根據自先前技術已知的技術設置在底部上。就第一層作為質量塊存在而言，第一層可根據自先前技術已知的用於配置質量塊之技術設置在底部上。詳言之，第一層可以使得其形成單體式層之方式設置在底部上。舉例而言，合適模板亦可用於將第一層設置在底部上，如自先前技術已知。如自先前技術已知，第一層可在設置在底部上之後被壓實，例如藉由振動或錘擊。舉例而言，第一層亦可在若干步驟中以層形式設置在底部上。
第一層較佳地直接設置在冶金單元之底部上。詳言之，第一層與底部之間較佳地未配置有其他層或耐火組件，諸如砂漿。
第二層經組配以設置在第一層上。就此而言，如本文中所揭露之第二層可特別較佳地以質量塊之形式、尤其係以乾燥質量塊之形式提供。較佳地，在此情況下，第二層經提供為未黏合及未燒結以設置在第一層上。如上文所解釋，以此類質量塊之形式提供第二層亦尤其具有以下優點：其可設置在第一層上而無接頭，亦即單體式。
此第二層可根據自先前技術已知的技術設置在第一層上。就第二層作為質量塊存在而言，第二層可根據自先前技術已知的用於設置質量塊之技術設置在第一層上。詳言之，第二層可以使得其形成單體式層之方式設置在第一層上。合適模板亦可用於將第二層設置在第一層上，例如如自先前技術已知。如自先前技術已知，第二層亦可在其已施加至第一層之後被壓實，例如藉由振動或錘擊。舉例而言，第二層亦可在若干步驟中以層形式設置。
較佳地，第二層直接設置在第一層上。因此，當第二層設置在第一層上時，第一層上不存在其他層或其他組件，例如其他耐火材料或砂漿。
較佳地，無另外層設置在第二層上，亦即設置在第二層的背對第一層之側上。在此程度上，第二層在其設置在第一層上之後向上曝露。
根據另外步驟，可提供的是設置在第一層上之第二層燒結。詳言之，如本文中所闡述，可提供的是第二層僅在其設置在第一層上之後才燒結。如自先前技術已知，可在冶金單元(亦即尤其呈電弧爐之形式)之起動期間進行第二層之燒結。詳言之，第二層可由形成於第一層上之熔融金屬至少部分地燒結。
本發明之另外主題為提供一種用於容置熔融金屬之冶金單元，其包含：
底部；及
耐火襯墊；其中
耐火襯墊設置在底部上且包含：
第一層；及
第二層；其中
第一層設置在冶金容器之底部上；其中
第二層設置在第一層上；其中
第一層及第二層各自具有MgO作為主要氧化物之化學組成；其中
基於第一層之質量，第一層具有Fe
2O
3之比例為至多2.8質量%的化學組成；且其中
基於第二層之質量，第二層具有Fe
2O
3之比例為至少3.2質量%的化學組成。
如本文中所闡述，冶金單元可較佳地為電弧爐。詳言之，電弧爐可為藉助於電弧來加熱及熔化廢料、熱金屬及/或直接還原鐵(DRI)之爐。舉例而言，電弧爐可為埋弧爐(submerged arc furnace)。此外，如本文中所闡述，冶金單元之底部尤其可經設計為先前技術中已知的電弧爐之底部。
耐火襯墊可如本文中所闡述而組配。
較佳地，耐火襯墊可能已藉由根據本發明之方法設置在根據本發明之冶金單元之底部上。
本發明之另外特徵將自申請專利範圍、圖及附圖描述變得顯而易見。
本發明之所有特徵可以任何所要方式個別地或組合地進行組合。
將參考附圖及相關聯的後續圖描述來更詳細地解釋本發明之實施例。
較佳實施例之詳細說明
根據圖1之例示性實施例展示呈電弧爐(1)之形式的冶金單元，其係以透視側向截面圖展示。
如自先前技術已知，電弧爐(1)包含金屬殼層(2)，該金屬殼層包含底側區段(3)。呈耐火磚襯墊之形式的永久性襯墊(4)配置於金屬殼層(2)之底側區段(3)上。區段(3)與其上配置之永久性襯墊(4)一起形成電弧爐(1)之底部(5)。在側壁上，金屬殼層(2)之下部區段被加襯有呈由耐火磚製成之磚襯墊之形式的側壁耐磨襯墊(6)。由電弧爐(1)圍封的係經設計以容置熔融金屬之爐腔室(7)。
在底部(5)之區域中，電弧爐(1)進一步具有自先前技術已知的組件，諸如淨化塞(11)及底部開孔(12)。
根據本發明之耐火襯墊(8)之實施例設置在底部(5)上。耐火襯墊(8)包含第一層(9)及第二層(10)。
第一層(9)直接設置在底部(5)上。第一層(9)呈單體式設置在底部(5)上之乾燥爐床質量塊的形式。
第二層(10)直接設置在第一層(9)上且在其頂側處自由地曝露。第二層(10)因此直接面向由電弧爐(1)圍封之爐腔室(7)。第二層(10)呈單體式設置在第一層(9)上之乾燥爐床質量塊的形式。
耐火襯墊(8)具有700 mm之厚度，其中第二層(10)具有90 mm之厚度。
第一層(9)及第二層(10)二者由呈燒結鎂氧及燒結白雲石灰之形式的耐火原料製成。此等原料係以使得第一層(9)及第二層(10)各自具有根據本發明之化學組成、尤其係根據本發明之Fe
2O
3之比例的品質及比例而選擇。
因此，第一層(9)具有以下氧化物之比例在以下量中的化學組成，各以該第一層(9)之質量為基礎：
Fe
2O
3：2.4質量%；
CaO：26質量%；
SiO
2：0.7質量%；
Al
2O
3：0.1質量%；
MgO：70.8質量%。
第二層(10)具有以下氧化物之比例在以下量中的化學組成，各以該第二層(10)之質量為基礎：
Fe
2O
3：3.4質量%；
CaO：23質量%；
SiO
2：0.8質量%；
Al
2O
3：0.4質量%；
MgO：72.4質量%。
第一層(9)及第二層(10)之晶粒分佈如下：90% ＜ 8 mm，70% ＜ 3.15 mm，55% ＜ 1 mm，20% ＜ 0.063 mm (呈%形式之所有指示意謂相對於第一層及第二層之各別質量的「質量%」)。
為了在底部(5)上提供耐火襯墊(8)，且執行根據本發明之方法之例示性實施例。
首先，就將第一層(9)及第二層(10)設置在底部(5)上而言，首先將第一層(9)及第二層(10)提供為乾燥爐床質量塊。
接著在若干步驟中將第一層(9)以層形式設置在根據先前技術之底部(5)上，各層藉由振動而壓實。在特定情況下，尤其係若坡度之傾角超過35°，則可將模板用於設置材料。在壓實步驟之後，第一層(9)作為單體式層存在於底部(5)上。
隨後，將第二層(10)直接設置在此第一層(9)上，單體式設置在底部(5)上，若坡度之傾角超過35°，則亦在若干步驟中藉助於模板而進行，各層亦藉由振動而壓實。此後，將第二層(10)作為單體式層設置在第一層(9)上。
當接著起動電弧爐(1)時，已發現，第二層(10)歸因於熔融金屬形成在爐腔室(7)中而在早期階段緊密地燒結，且能夠防止熔融金屬及熔渣之組分滲入至耐火襯墊(8)中及穿過該耐火襯墊。此外，第一層(9)被證明為高度抵抗熔融金屬、熔渣及溫度改變且展現良好的耐高溫性。
1:冶金單元;電弧爐
2:金屬殼層
3:底側區段
4:永久性襯墊
5:底部
6:側壁耐磨襯墊
7:爐腔室
8:耐火襯墊
9:第一層
10:第二層
11:淨化塞
12:底部開孔
藉此展示
圖1 包含根據本發明之耐火襯墊之例示性實施例的根據本發明之冶金單元之示意性例示性實施例。
1:冶金單元；電弧爐
2:金屬殼層
3:底側區段
4:永久性襯墊
5:底部
6:側壁耐磨襯墊
7:爐腔室
8:耐火襯墊
9:第一層
10:第二層
11:淨化塞
12:底部開孔
Claims (15)
- 一種設置在用於容置熔融金屬之冶金單元(1)之底部(5)上的耐火襯墊(8)，該耐火襯墊(8)包含： 1.1 第一層(9)；及 1.2 第二層(10)；其中 1.3 該第一層(9)設置在該冶金單元(1)之該底部(5)上；其中 1.4 該第二層(10)設置在該第一層(9)上；其中 1.5 該第一層(9)及該第二層(10)各自具有以MgO作為主要氧化物之化學組成；其中 1.6 基於該第一層(9)之質量，該第一層(9)具有Fe 2O 3之比例為至多2.8質量%的化學組成；且其中 1.7 基於該第二層(10)之質量，該第二層(10)具有Fe 2O 3之比例為至少3.2質量%的化學組成。
- 如請求項1之耐火襯墊(8)，其中該第二層(10)直接設置在該第一層(9)上。
- 如前述請求項中至少一項之耐火襯墊(8)，基於該第一層(9)之質量，其中該第一層(9)具有Fe 2O 3之比例在0.2至2.8質量%之範圍內的化學組成。
- 如前述請求項中至少一項之耐火襯墊(8)，基於該第二層(10)之質量，其中該第二層(10)具有Fe 2O 3之比例在3.2至8.3質量%之範圍內的化學組成。
- 如前述請求項中至少一項之耐火襯墊(8)，基於該第一層(9)及該第二層(10)之各別質量，其中該第一層(9)及該第二層(10)各自具有MgO之比例高於50質量%的化學組成。
- 如前述請求項中至少一項之耐火襯墊(8)，其中該第一層(9)具有以下氧化物之比例在以下範圍內的化學組成，各以該第一層(9)之質量為基礎： Fe 2O 3：0.2至2.8質量%； CaO：0.9至30質量%； SiO 2：0.2至1.0質量%； Al 2O 3：0.05至0.4質量%； MgO：剩餘量至100質量%。
- 如前述請求項中至少一項之耐火襯墊(8)，其中該第二層(10)具有以下氧化物之比例在以下範圍內的化學組成，各以該第二層(10)之質量為基礎： Fe 2O 3：3.2至8.3質量%； CaO：15至46質量%； SiO 2：0.4至2.2質量%； Al 2O 3：0.1至1.0質量%； MgO：剩餘量至100質量%。
- 如前述請求項中至少一項之耐火襯墊(8)，其中該耐火襯墊(8)具有在400至1,200 mm之範圍內的厚度。
- 如前述請求項中至少一項之耐火襯墊(8)，其中該第二層(10)具有在該耐火襯墊(8)之該厚度的5%至30%之範圍內的厚度。
- 一種提供設置在用於容置熔融金屬之冶金單元(1)之底部(5)上之一耐火襯墊(8)的方法，該方法包含以下步驟： A. 提供用於容置熔融金屬之冶金單元(1)，該冶金單元包含： A.1 底部(5)； B. 提供耐火襯墊(8)，該耐火襯墊(8)包含： B.1 第一層(9)；及 B.2 第二層(10)；其中 B.3 該第一層(9)適應於設置在該冶金單元(1)之該底部(5)上；其中 B.4 該第二層(10)適應於設置在該第一層(9)上；其中 B.5 該第一層(9)及該第二層(10)各自具有MgO作為主要氧化物之一化學組成；其中 B.6 基於該第一層(9)之質量，該第一層(9)具有Fe 2O 3之比例為至多2.8質量%的化學組成；且其中 B.7 基於該第二層(10)之質量，該第二層(10)具有Fe 2O 3之比例為至少3.2質量%的化學組成； C. 將該第一層(9)設置在該底部(5)上；及 D. 將該第二層(10)設置在該第一層(9)上。
- 如請求項10之方法，其包含以下另外步驟： E. 燒結設置在該第一層(9)上之該第二層(10)。
- 一種用於容置熔融金屬之冶金單元(1)，其包含： 12.1 底部(5)；及 12.2 耐火襯墊(8)；其中 12.2.1 該耐火襯墊(8)設置在該底部(5)上且包含： 12.2.2 第一層(9)；及 12.2.3 第二層(10)；其中 12.2.4 該第一層(9)設置在該冶金容器之該底部(5)上；其中 12.2.5 該第二層(10)設置在該第一層(9)上；其中 12.2.6 該第一層(9)及該第二層(10)各自具有MgO作為主要氧化物之一化學組成；其中 12.2.7 基於該第一層(9)之質量，該第一層(9)具有Fe 2O 3之比例為至多2.8質量%的化學組成；且其中 12.2.8 基於該第二層(10)之質量，該第二層(10)具有Fe 2O 3之比例為至少3.2質量%的化學組成。
- 如請求項12之冶金單元(1)，其為一電弧爐。
- 如請求項12至13中至少一項之冶金單元(1)，其具有如請求項2至9中至少一項之耐火襯墊(8)。
- 如請求項12至14中至少一項之冶金單元(1)，其中該耐火襯墊(8)藉由一如請求項10至11中至少一項之方法設置在該底部(5)上。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP22207593.9 | 2022-11-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202421986A true TW202421986A (zh) | 2024-06-01 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI393696B (zh) | 耐火物 | |
| JP4273099B2 (ja) | 製鋼用電気炉内張り補修用吹付材およびこれを使用した製鋼用電気炉内張りの吹付け補修方法 | |
| US20050053892A1 (en) | Refractory for furnace and furnace and method for surface treating furnace wall | |
| US3687437A (en) | Metallurgical furnaces or vessels | |
| US5595948A (en) | Magnesia-titania refractory and method for manufacturing the same | |
| US5506181A (en) | Refractory for use in casting operations | |
| TW202421986A (zh) | 設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上的耐火襯墊、提供設置在用於容置熔融金屬之冶金單元之底部上之耐火襯墊的方法，以及用於容置熔融金屬之冶金單元 | |
| US1123874A (en) | Furnace-wall. | |
| WO2024104840A1 (en) | Refractory lining disposed on the bottom of a metallurgical unit for holding a molten metal, method of providing a refractory lining disposed on the bottom of a metallurgical unit for holding a molten metal, and metallurgical unit for holding a molten metal | |
| US3403213A (en) | Electric furnace having refractory brick of specific composition in the critical wear areas | |
| US4366258A (en) | Blast furnace with a refractory lining of concrete components | |
| JP6742579B2 (ja) | 溶融金属容器の築炉方法 | |
| US2631836A (en) | Refractory lining | |
| JPH07315913A (ja) | マグネシア質耐火煉瓦 | |
| JPH04367518A (ja) | ロックウール用電気溶融炉の炉壁およびその炉壁の構築方法 | |
| RU2802219C1 (ru) | Способ изготовления футеровки тигля вакуумной индукционной печи | |
| JPH07291715A (ja) | スピネル質耐火煉瓦 | |
| JPH09314286A (ja) | 下注ぎ鋼塊用注入管 | |
| JP2000302539A (ja) | 煉瓦目地充填材 | |
| US2753612A (en) | Process of forming magnesia refractory | |
| JP2022101033A (ja) | 不定形耐火物及びそれを利用した耐火物の保護方法 | |
| JP4124864B2 (ja) | 誘導炉用ラミング材 | |
| JPH0867552A (ja) | マグネシア−チタニア耐火材とその製造方法 | |
| JPH0375275A (ja) | マグネシア質耐火モルタル | |
| RU2194230C1 (ru) | Подина вагранки |