Fornes à arc électrique Développement de matériaux réfractaires

Un four à arc électrique (EAF)Les matériaux réfractaires sont largement utilisés dans l'industrie sidérurgique pour fabriquer de l'acier de haute qualité à moindre coût que les méthodes traditionnelles comme les fours à foyer ouvert.la chaleur intense générée pendant le processus d'EAF peut causer des dommages substantiels aux matériaux réfractaires qui tapissent les parois et le toit du four.Cette situation souligne la nécessité urgente de développer de nouveaux matériaux réfractaires améliorés capables de résister aux conditions difficiles de l'environnement EAF.

L'un des principaux défis dans le développement de matériaux réfractaires EAF est de trouver un équilibre entre une haute résistance aux chocs thermiques, une faible conductivité thermique et une bonne stabilité chimique.Les matériaux réfractaires doivent être capables de résister aux fluctuations de température rapides qui se produisent pendant le procédé d'EAF sans fissuration ou éclaboussure.Les fissures ou les éclaboussures peuvent entraîner une défaillance prématurée de la doublure réfractaire, ce qui affecte le fonctionnement normal de l'EAF et la qualité de l'acier produit.

En outre, ces matériaux doivent avoir une faible conductivité thermique afin de minimiser les pertes de chaleur et de réduire la consommation d'énergie.la réduction des pertes de chaleur est cruciale pour améliorer l'efficacité énergétique et réduire les coûts de productionEnfin, les matériaux réfractaires doivent présenter une stabilité chimique pour éviter les réactions avec l'acier fondu ou d'autres composants présents dans l'EAF.Les réactions chimiques peuvent non seulement dégrader les matériaux réfractaires, mais aussi contaminer l'acier fondu, affectant sa qualité.

Pour relever ces défis, les chercheurs et les fabricants ont développé une gamme diversifiée de matériaux réfractaires spécialement conçus pour être utilisés dans les FEA.Certains des types les plus répandus de matériaux réfractaires EAF sont les suivants::

Refractaires à base d'alumine

Ces matériaux sont principalement composés d'oxyde d'aluminium (Al2O3). Ils sont réputés pour leur point de fusion élevé, leur bonne résistance aux chocs thermiques et leur stabilité chimique.Ils sont couramment utilisés dans les sections du foyer et du tundish de l'EAF.Le point de fusion élevé leur permet de résister aux températures élevées dans ces zones, tandis que la bonne résistance aux chocs thermiques et la stabilité chimique assurent leurs performances à long terme.

Refractaires à base de silice

Composés principalement de dioxyde de silicium (SiO2), ces matériaux se caractérisent par une excellente stabilité chimique et une faible conductivité thermique.Ils sont fréquemment utilisés dans les sections de raffinage des scories et des cuillères de la FEA.La faible conductivité thermique aide à réduire les pertes de chaleur lors des opérations de récupération des scories et de raffinage des cuillers, et la stabilité chimique empêche les réactions avec les scories et l'acier fondu.

Refractaires à base de magnésium

Composés principalement d'oxyde de magnésium (MgO), ces matériaux sont connus pour leur point de fusion élevé et leur bonne résistance aux chocs thermiques.Ils sont couramment utilisés dans la buse d'entrée submergée (SEN) et dans d'autres zones de l'EAF où les températures élevées prévalentLe point de fusion élevé leur permet de fonctionner efficacement dans les zones à haute température et la bonne résistance aux chocs thermiques assure leur durabilité dans des conditions de température rapide.

Refractaires à base de carbone

Ces matériaux sont principalement constitués de carbone et sont reconnus pour leur haute conductivité thermique et leur bonne stabilité chimique.Ils sont souvent utilisés dans les dispositifs de maintien des électrodes et dans d'autres zones de l'EAF où le transfert de chaleur est d'une grande importance.La haute conductivité thermique facilite un transfert de chaleur efficace et la stabilité chimique empêche les réactions avec l'environnement environnant.

En plus de ces matériaux traditionnels réfractaires, les chercheurs étudient également des matériaux plus récents tels que le carbure de silicium (SiC), le graphite et les mousses céramiques pour une application dans les EAF.Ces matériaux offrent une meilleure résistance aux chocs thermiques, une conductivité thermique inférieure et une meilleure stabilité chimique par rapport aux matériaux réfractaires traditionnels.le carbure de silicium a une excellente résistance aux chocs thermiques et une conductivité thermique élevéeLe graphite présente une bonne stabilité chimique et une conductivité thermique élevée,Les mousses en céramique ont une faible conductivité thermique et de bonnes propriétés d'isolation thermique..

Dans l'ensemble, le développement de nouveaux matériaux réfractaires aux FEA améliorés a joué un rôle essentiel pour faciliter l'adoption généralisée des FEA dans l'industrie sidérurgique. Continuous research and innovation in this field will be of utmost importance to ensure that EAFs remain a cost - effective and environmentally friendly approach for producing high - quality steel in the future.

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