Caractéristiques d'amélioration des performances et lacunes dans la conception du revêtement du four à arc submergé

Caractéristiques d'amélioration des performances et lacunes dans la conception du revêtement des fours à arc submergé

L'intégrité et la longévité du revêtement réfractaire sont essentielles à l'efficacité opérationnelle et à la sécurité d'un Four à arc submergé (SAF). Les méthodes traditionnelles de construction de revêtements présentent des limites inhérentes qui ont un impact sur les performances. Comprendre ces lacunes est essentiel pour apprécier les améliorations ultérieures.

Lacunes des méthodes de revêtement traditionnelles

1.  Méthode de maçonnerie à joints larges :

       Principe : Les briques de carbone sont posées avec des joints de mortier intentionnellement larges.

       Inconvénient : Le matériau de joint est généralement plus sensible à l'érosion par le métal en fusion que les briques de carbone elles-mêmes. Le fer en fusion pénètre dans ces joints vulnérables et peut s'écouler sous la maçonnerie. Cela entraîne un soulèvement progressif vers le haut (« flottement ») des briques de carbone, entraînant finalement une défaillance grave du revêtement et une durée de vie de campagne réduite.

2.  Méthode de maçonnerie « sans soudure » :

       Principe : Une tentative de pose de briques de carbone avec des joints extrêmement serrés et minimaux.

       Inconvénient : En pratique, il est impossible d'obtenir une étanchéité parfaite et thermiquement stable. Des micro-fissures se développent inévitablement en raison de la dilatation thermique. Le fer en fusion s'infiltre dans ces fissures et migre vers le bas, s'accumulant au fond de la maçonnerie. Semblable à la méthode des joints larges, cela crée une pression vers le haut, provoquant le soulèvement et le flottement des briques, entraînant une défaillance prématurée de toute la structure du revêtement.

3.  Méthode de revêtement monolithique (compacté) :

       Principe : Le revêtement est construit en tassant une masse monolithique de pâte carbonée in situ.

       Avantage : Crée une structure continue et sans joint qui bloque intrinsèquement les chemins de pénétration du métal.

       Inconvénients : Le matériau compacté à froid ne subit pas le formage à haute pression et le processus de pré-cuisson contrôlé des blocs de carbone fabriqués. Par conséquent, sa densité finale, sa résistance mécanique et sa conductivité thermique sont généralement inférieures. Cela se traduit par une durée de vie utile considérablement plus courte, souvent inférieure à un an, malgré des avantages tels qu'un coût initial inférieur et un temps d'installation plus rapide.

Une approche améliorée pour les fours à ferroalliages

Basée sur une vaste expérience de production, une méthodologie évoluée a été développée pour synthétiser les points forts des méthodes ci-dessus tout en atténuant leurs faiblesses.

   Principe de conception : Cette méthode commence par la précision des blocs de carbone préfabriqués (base de la méthode sans soudure) mais introduit une ingénierie avancée.

   Principales caractéristiques :

    1.  Géométrie des blocs modifiée : Les blocs de carbone sont usinés pour inclure des caractéristiques d'emboîtement telles que des rainures annulaires et des structures concaves/convexes sur leurs surfaces d'accouplement.

    2.  Intégration avec une pâte auto-cuisante : Les blocs imbriqués sont ensuite assemblés. L'étape ingénieuse consiste à utiliser une pâte de carbone auto-cuisante pour combler les espaces précisément conçus entre les blocs d'une même couche et entre les couches verticales.

    3.  Formation in situ d'un revêtement unifié : Pendant la chauffe et le fonctionnement initiaux du four, cette pâte se carbonise in situ, formant une masse de carbone solide et continue. Elle agit comme une « colle » permanente et performante qui lie tous les blocs de carbone individuels ensemble.

   Avantages résultants (caractéristiques du système amélioré) :

       Blocs de pénétration : Scelle efficacement les chemins verticaux et horizontaux potentiels pour l'infiltration du fer en fusion.

       Intégrité structurelle unifiée : Transforme le revêtement d'un assemblage de blocs discrets en une structure cohésive de type monolithique.

       Avantages combinés : Conserve les excellentes propriétés intrinsèques (conductivité thermique élevée, résistance à l'érosion) des blocs de carbone pré-cuits tout en obtenant la résistance intégrale sans joint d'un revêtement compacté.

       Résolution des problèmes : Cette approche hybride s'attaque directement aux principaux mécanismes de défaillance de la pénétration du métal et du flottement des briques, offrant une solution robuste qui améliore la longévité du revêtement et la stabilité opérationnelle dans la production exigeante de ferroalliages.每篇Nous sommes un fabricant professionnel de fours électriques. Pour toute demande de renseignements ou si vous avez besoin de fours à arc submergé, de fours à arc électrique, de fours de raffinage en poche ou d'autres équipements de fusion, n'hésitez pas à nous contacter à  susan@aeaxa.com