ब्लास्ट फर्नेस टैपहोल क्ले और दुर्दम्य सामग्री के लिए FeSiN

आधुनिक ब्लास्ट फर्नेस ऑपरेशन टैपहोल क्ले और रनर रिफ्रैक्टरीज पर भारी मांग रखता है। बार-बार थर्मल साइक्लिंग, पिघले हुए लोहे की सफाई, स्लैग घुसपैठ और उच्च भट्टी दबाव अक्सर टैपहोल क्रैकिंग, तेज़ क्षरण और अस्थिर टैपिंग लय का कारण बनता है। ये समस्याएं रखरखाव कार्यभार को बढ़ाती हैं और अनियोजित उत्पादन डाउनटाइम का जोखिम बढ़ाती हैं।

फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड(FeSiN, Fe‑Si₃N₄ मिश्रित सामग्री) नाइट्राइडिंग प्रतिक्रिया द्वारा निर्मित होती हैफेरोसिलिकॉन मिश्र धातुउच्च तापमान वाले नाइट्रोजन वातावरण के तहत। पिछले एक दशक में, यह टैपहोल क्ले और कार्बन युक्त दुर्दम्य प्रणालियों के लिए एक मुख्यधारा कार्यात्मक योजक बन गया है।

सामान्य अक्रिय भराव से भिन्न, फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड सेवा तापमान के तहत इन-सीटू नाइट्राइड-बॉन्ड नेटवर्क उत्पन्न करता है। यह मैट्रिक्स की उच्च तापमान शक्ति, थर्मल शॉक प्रतिरोध और Al₂O₃‑SiC‑C टैपहोल क्ले, आयरन रनर कास्टेबल्स और रैमिंग मिक्स की एंटी-स्लैग-घुसपैठ संपत्ति में सुधार करता है।

वास्तविक उत्पादन में, कई दुर्दम्य फॉर्म्युलेटर केवल नाइट्रोजन सामग्री सूचकांक पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जबकि ऑक्सीजन स्तर, आकार वितरण और अशुद्धता नियंत्रण की अनदेखी करते हैं। यहां तक ​​कि अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए आधार सूत्र के साथ, अनुचित FeSiN चयन से साइट पर असंतोषजनक प्रदर्शन होगा।

ब्लास्ट फर्नेस हीटिंग प्रक्रिया के दौरान, feSiN दुर्दम्य मैट्रिक्स के अंदर भौतिक-रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग लेता है और तीन मुख्य कार्यात्मक प्रभाव लाता है:

नाइट्राइड आबंधन चरणों का निर्माण करें

तापमान सीमा 1250‑1450 डिग्री पर, Al₂O₃‑SiC‑C दुर्दम्य प्रणालियों के भीतर अनाज की सीमाओं को मजबूत करने के लिए स्थिर Si₃N₄ क्रिस्टलीय चरण बनते हैं। थर्मल-शॉक प्रतिरोध का त्याग किए बिना उच्च तापमान की ताकत को बढ़ावा मिलता है।

स्लैग प्रवेश को रोकें

गठित घना नाइट्राइड नेटवर्क टैपहोल क्ले बॉडी के अंदर खुले छिद्रों को कम करता है। यह तरल स्लैग को आंतरिक संरचना में प्रवेश करने से रोकता है, बार-बार टैपिंग चक्र के दौरान रासायनिक क्षरण और सतह के फैलाव को धीमा करता है।

सिंटरिंग प्रदर्शन को अनुकूलित करें

FeSiN से विघटित बारीक बिखरे हुए लोहे के चरण टैपहोल क्ले मैट्रिक्स के मध्यम सिंटरिंग का समर्थन करते हैं। यह निरंतर टैपिंग के तहत संरचनात्मक अखंडता बनाए रखता है, इस बीच उचित टैप-ओपनिंग प्रदर्शन बनाए रखता है, टैपहोल को अधिक सख्त होने या चिपकने की विफलता से बचाता है।

टैपहोल क्ले को छोड़कर, फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड का उपयोग व्यापक रूप से आयरन रनर कास्टेबल्स, रैमिंग मिक्स और आंशिक प्री-कास्ट रिफ्रैक्टरी ब्लॉकों के लिए भी किया जाता है, विशेष रूप से लंबे अभियान संचालन को लक्षित करने वाले बड़े ब्लास्ट फर्नेस के लिए।

नाइट्रोजन सामग्री वास्तविक सेवा प्रदर्शन को पूरी तरह से प्रतिबिंबित नहीं कर सकती है। ऑक्सीजन सामग्री, मुक्त लौह सामग्री, हानिकारक अशुद्धियाँ और आकार वितरण का मिश्रण कार्यशीलता और अंतिम दुर्दम्य सेवा जीवन पर बहुत प्रभाव पड़ता है।

नीचे दी गई तालिका अंतिम उत्पादों पर व्यावहारिक प्रभाव के साथ-साथ टैपहोल क्ले निर्माण के लिए विशिष्ट व्यावसायिक ग्रेड दिखाती है।

नोट: उपरोक्त सभी डेटा दुर्दम्य ग्रेड के लिए विशिष्ट संदर्भ श्रेणियां हैं। थोक खरीदारी से पहले हमेशा आपूर्तिकर्ताओं से बैच-दर-बैच विश्लेषण प्रमाणपत्र (सीओए) का अनुरोध करें।

ऐसा कोई एक आकार नहीं है जो सभी फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड ग्रेड के लिए उपयुक्त हो। रिफ्रैक्टरी फॉर्मूला इंजीनियरों को भट्टी की मात्रा, टैपिंग तीव्रता, स्लैग बेसिकिटी और अभियान लक्ष्य के अनुसार FeSi3N4 विनिर्देशों का चयन करने की आवश्यकता होती है। छोटी भट्टियों के लिए उच्च-नाइट्रोजन कम-ऑक्सीजन प्रीमियम ग्रेड अपनाने से स्पष्ट प्रदर्शन में सुधार नहीं आएगा, लेकिन कच्चे माल की लागत में काफी वृद्धि होगी।

पारंपरिक टैपहोल-क्ले फॉर्मूले में, फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड अतिरिक्त खुराक को 4 ~ 8 wt% पर नियंत्रित किया जाता है। अत्यधिक जोड़ सीमित प्रदर्शन लाभ लाता है और यदि बाइंडर सिस्टम हीटिंग के दौरान अस्थिर घटकों को सुचारू रूप से डिस्चार्ज नहीं कर पाता है तो गैस रिलीजिंग दोष हो सकता है।

कई टैपहोल-क्ले अनुप्रयोग विफलताओं के कारण एग्रीगेट या बाइंडर समस्याओं के बजाय बेमेल FeSiN कच्चे माल की गुणवत्ता होती है। सामान्य क्षेत्र लक्षण और मूल-कारण विश्लेषण का सारांश नीचे दिया गया है:

तेजी से टैपहोल घिसाव, कम सेवा जीवन

बड़े ब्लास्ट फर्नेस फॉर्मूले के लिए कम-नाइट्रोजन और उच्च-ऑक्सीजन FeSiN का उपयोग करना। अपर्याप्त नाइट्राइड बंधन पिघले हुए स्लैग रासायनिक हमले का विरोध नहीं कर सकता है।

कई टैपिंग चक्रों के बाद टैपहोल की सतह का टूटना

अत्यधिक मोटा आकार या खराब पाउडर फैलाव। थर्मल साइक्लिंग के तहत टैपहोल-क्ले मैट्रिक्स के अंदर असमान तनाव वितरण होता है।

मिट्टी के शरीर में स्लैग का गंभीर प्रवेश

उच्च-ऑक्सीजन फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड उच्च तापमान के तहत विघटित हो जाता है और जुड़े सूक्ष्म छिद्र बनाता है, जो स्लैग घुसपैठ के लिए चैनल प्रदान करता है।

टैपहोल क्ले गूंधने के दौरान अस्थिर प्लास्टिसिटी

सामान्य ग्रेड फॉर्मूले में 325-मेश अल्ट्रा-फाइन पाउडर को आँख बंद करके अपनाना। अति सूक्ष्म पाउडर अधिक रेज़िन बाइंडर को अवशोषित करता है, लागत बढ़ाता है और मिश्रण के रियोलॉजिकल गुण को बदल देता है।

गोदाम में भंडारण के दौरान पाउडर जमना

उच्च नमी सामग्री या गैर-सीलबंद पैकेजिंग। पका हुआ FeSiN गूंधने की प्रक्रिया के दौरान टैपहोल मिट्टी में समान रूप से नहीं फैल सकता है।

 दुर्दम्य-ग्रेड और इस्पात-निर्माण-ग्रेड FeSiN में अंतर करें
स्टील बनाने वाली नाइट्रोजन मिश्र धातु के लिए फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड में आमतौर पर ढीला ऑक्सीजन नियंत्रण होता है, जो टैपहोल मिट्टी के उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है।
 मौजूदा मिश्रण उपकरण के साथ आकार का मिलान करें
यदि सानने वाले उपकरण में उच्च-कतरनी फैलाव क्षमता का अभाव है, तो 325-मेश अल्ट्रा-फाइन पाउडर का आँख बंद करके पीछा न करें।
 गोदाम भंडारण की स्थिति का मानकीकरण करें
फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड पाउडरसूखे और सीलबंद वातावरण में संग्रहित किया जाएगा। नमी के अवशोषण और पकने से बचने के लिए आर्द्र वातावरण से दूर रखें।

फेरोसिलिकॉन नाइट्राइड ब्लास्ट फर्नेस टैपहोल क्ले और कार्बन युक्त दुर्दम्य सामग्री के लिए उल्लेखनीय प्रदर्शन सुधार प्रदान करता है। इसका व्यावहारिक मूल्य वास्तविक कामकाजी परिस्थितियों के साथ उचित ग्रेड मिलान पर निर्भर करता है।

दुर्दम्य उत्पादकों और कच्चे माल की खरीद टीमों के लिए, नाइट्रोजन सूचकांक के अलावा, ऑक्सीजन सामग्री, आकार वितरण और अशुद्धता स्तर समान रूप से अंतिम उत्पाद स्थिरता निर्धारित करते हैं। ब्लास्ट-फर्नेस वॉल्यूम, टैपिंग रिदम और स्लैग विशेषताओं के अनुसार उपयुक्त FeSiN ग्रेड का चयन करके, दुर्दम्य संयंत्र लंबे अभियान ब्लास्ट फर्नेस आयरनमेकिंग के लिए टैपहोल विरोधी कटाव, थर्मल-शॉक प्रतिरोध और कच्चे माल की लागत नियंत्रण के संतुलित लक्ष्यों का एहसास कर सकते हैं।