El maó permeable d’una Ladle és el component funcional més crític del procés de refinació secundària i un material funcional clau per al procés d’argó de fons en el refinament secundari d’acer. Les seves funcions principals són les següents:
(1) Pot regular la distribució uniforme de la temperatura de l'acer fos a la Ladle per aconseguir la temperatura òptima de colada per al procés existent.
(2) Mitjançant l’agitació de gas, pot distribuir uniformement aliatges i desoxiditzadors a la cullera.
(3) Pot portar inclusions no metàl·liques a l'acer fos a l'escòria per complir els requisits de neteja de l'acer fos.
Per assolir les funcions anteriors, el gas inert que s’utilitza en la perfecció s’ha de volar a la cullera a través del maó permeable. A la superfície de treball del maó permeable (és a dir, la superfície de contacte entre el maó permeable i l’acer fos), un gran nombre de bombolles explotades sota pressió suficient forma un raig d’injecció de gas per agitar l’acer fos a tota la canya, afavoreix el flux d’acer fos i homogeneïtzen la temperatura i la composició a la carcassa. Al mateix temps, les bombolles expulsades contínuament porten inclusions no metàl·liques a l’acer fos a l’escòria sota l’acció de la interfície, aconseguint l’objectiu de netejar l’acer fos.
Per complir les funcions metal·lúrgiques anteriors, els maons permeables han de tenir les següents propietats clau:
(1) Bona permeabilitat al gas.La permeabilitat és un dels paràmetres importants per mesurar la qualitat dels maons permeables. Els estudis han demostrat que l’energia agitada de l’acer fos és directament proporcional al cabal del gas bufat; L’energia agitada afecta directament l’eficiència agitada de l’acer fos, i només l’energia agitada suficient pot aconseguir bons efectes agitadors. Quan el volum de bufatge de l’argó és constant, més bombolles d’argó es van explotar, més favorable és per a desgastar i agitar l’acer fos.
(2) Resistència a la corrosió a alta temperatura.Les cullerades de refinament tenen requisits extremadament estrictes en termes de temperatura i temps, amb la temperatura més alta sovint superior a 1750 graus i el temps de perfeccionament de vegades arriba a desenes de minuts. Durant les operacions de perfeccionament, la bàsicitat de l'escòria té un gran impacte en la vida útil dels maons permeables. Per tant, els maons permeables són erosionats per escòria alcalina altament permeable a temperatures altes i es deterioren ràpidament.
(3) Resistència al desgast a alta temperatura.Quan l’argó que s’enfila a la part inferior en una cullera refinada, a causa de l’argó que bufa, el cabal d’acer fos a la cullera és molt elevat, augmentant significativament el flagell i el desgast dels materials de folre, els maons permeables a la part inferior i els maons de seient per l’acer fos. Durant la reparació calenta de Ladle, per tal de treure l’acer residual i l’escòria a la superfície del maó permeable i restaurar la seva permeabilitat al gas, cal una neteja de bufat d’oxigen per fondre l’escòria d’acer adherida a la superfície de maó permeable; Al mateix temps, bufar gas al maó permeable per eliminar l'escòria fos. Durant el procés de neteja, el maó permeable és escorcollat per fluxos de gas d’alta velocitat, de manera que cal tenir una bona resistència al desgast a alta temperatura.
(4) Bona resistència al xoc tèrmic.A causa de l'operació intermitent de la cullera, quan s'aboca acer fos a la cullera, el final del maó permeable està sotmès a acer fos de gran temperatura, provocant un augment sobtat de la temperatura. Quan bufa argó, el material es refreda per fluxos de gas fred, generant grans tensions tèrmiques al seu interior. Mentrestant, també es produeixen canvis significatius de temperatura quan s’aboca l’acer fos en una cullera buida. Per tant, les condicions de servei dels maons permeables són extremadament dures, cosa que els fa propensos a la fixació tèrmica i a la fixació estructural.
(5) Instal·lació senzilla i rendiment segur i fiable.Els maons permeables s’instal·len dins dels maons del seient a la part inferior de la canya i les seves condicions de servei són extremadament dures. La vida útil dels maons permeables a Ladle no es pot sincronitzar amb tota la vida de la Ladle, per la qual cosa han de ser substituïts. Per tant, han de ser senzills d’instal·lar, segurs i fiables en ús i evitar incidents de penetració o fuites d’acer.
| Grau d'acer corresponent | Requisits de vida del servei | Blow - mitjançant el requisit de tarifa | Requisits de neteja d’acer fos | Requisit de cabal | Tipus aplicable |
| Acer de carboni normal | Alt | Mitjà | Res | Alt | Escletxa: tipus |
| Carbó normal i acer de carboni mitjà baix | Alt | Alt | Mitjà | Alt | Escletxa - tipus, tub de ceràmica - tipus |
| Acer inoxidable | Mitjà | Alt | Alt | Mitjà | Placa principal: tipus |
| Acer especial | Mitjà | Alt | Alt | Mitjà | Difusió - Tipus, Placa Core - Tipus |
Classificació comuna de maons permeables a la canya
Després d’anys de desenvolupament, els tipus estructurals comuns de maons permeables inclouen principalment tres tipus: tipus de difusió, tipus d’escletxa (incloent tipus de fosa integral i tipus de placa de nucli) i tipus microporós recte.
El maó permeable a la difusió és la forma més antiga de maons permeables. A causa de l'elevada porositat del material en si, el gran nombre de porus proporcionen canals per a gasos inerts. Els desavantatges d’aquest maó permeable a la difusió de la superfície inclouen una resistència baixa, una mala resistència a l’erosió, un fàcil desenfocament causat per la penetració d’acer i escòria fos i un efecte agitat relativament pobre sobre l’acer fos. Actualment, rarament s’utilitza en maons permeables a la cullera domèstica.
Els maons permeables de tipus escletxa inclouen dos formularis. Una és que la part central del maó permeable es forma muntant diverses plaques primes modelades per crear escletxes, amb el fosa exterior amb material casellable, és a dir, l’anomenat “tipus articular”. El desavantatge d’aquest maó permeable és una mala controlabilitat del gas bufat. L’altra és desenes de desenes de fulls prèvies a les escletxes al cos de maó, conegudes comunament com a “tipus escletxa”. En comparació amb els primers, els maons permeables de tipus Slit tenen avantatges com ara una vida útil més llarga, una major eficiència de bufat de gas, un cabal de gas més gran i un millor efecte agosarat.
A la figura següent es mostra el procés d'erosió normal dels maons permeables de tipus escletxa que s'utilitzen habitualment en plantes d'acer:
En comparació amb la difusió: els maons permeables de tipus, els maons permeables de tipus tenen una densitat més elevada, una millor resistència a l'erosió i una millor resistència a la neteja d'oxigen.
Recte: a través del forat: els maons permeables de tipus es fabriquen incrustant canonades d’acer fines de diferents números als maons. Els canals de gas estan compostos per moltes canonades rectes i minúscules i estan formats pel mètode de colada. En comparació amb la difusió: tipus de maons permeables, rectes - a través del forat, els maons permeables de tipus tenen un efecte més agitat i la seva vida de servei és 2 - 3 vegades més temps. Tanmateix, el seu inconvenient és que el cabal de gas que poden proporcionar és limitat. En la fase d’ús posterior, el refinament sovint falla a causa d’una disminució de la permeabilitat del gas o de la incapacitat de volar.
La permeabilitat al gas dels maons permeables s’avalua habitualment per la taxa de cop, que se centra principalment en si el maó permeable té la funció bàsica de la permeabilitat del gas, un rendiment que primer examina les empreses d’acer. La seva comoditat i rapidesa durant l’operació l’han fet àmpliament acceptat per les empreses d’acer i els fabricants de maons permeables. No obstant això, amb la millora de la qualitat de l’acer, l’ús de la velocitat de cop com l’únic índex d’avaluació funcional s’ha convertit en una mica unilateral. La permeabilitat del gas es pot subdividir en els indicadors següents: velocitat de cop, cabal màxim, controlabilitat de cabal, rendiment inicial de bufat i característiques de la bombolla.
Les cullerades de rotació altes requereixen una major potència agitada en el més curt termini possible. Per tant, s'ha proposat l'indicador del cabal màxim. El cabal màxim depèn del tipus estructural del maó permeable i del cabal dissenyat. El cabal dissenyat de maons permeables de tipus escletxa és sovint superior al d’altres tipus. Per tant, per a un volum gran de 300 t o més, s’utilitzen principalment maons permeables de tipus. La controlabilitat del cabal significa que el cabal es pot ajustar per pressió. A mesura que la pressió augmenta, el cabal hauria d’augmentar en conseqüència. Un bon rendiment inicial de bufat reflecteix que els canals de gas del maó permeable es poden obrir ràpidament sota una pressió relativament petita de la closca.
Nombrosos estudis han demostrat que les bombolles explotades per maons permeables de tipus difusió tenen diàmetres més petits; En comparació amb els maons permeables de tipus escletxa, els maons permeables de tipus difusió generen un nombre més gran de bombolles al mateix cabal. Un gran nombre de bombolles de diàmetre més petit poden adsorbir inclusions no metàl·liques de mida més fina. Les bombolles porten les inclusions no metàl·liques per surar i finalment són capturades per la capa d’escòria. Aquesta característica de permeabilitat al gas és propici per a l’eliminació d’inclusions no metàl·liques en acer fos durant un bufat suau. No obstant això, els maons permeables de tipus difusió són difícils de complir amb els requisits de flux de bufar forts en les cullerades de gran volum i, durant un cop fort, els maons permeables es erosionen i es porten més ràpidament, donant lloc a una vida útil més baixa.
En comparació amb els maons permeables de tipus de difusió, els maons permeables de tipus Slit mostren majors avantatges en els requisits de flux de compliment. Tot i això, tenen una mala eficiència metal·lúrgica integral per a acer especial amb requisits elevats per a la puresa d’acer fos.
