December 16, 2025
Ferroalyaj Fırını: Erken Karbon Astar Arızasını Önleme Yöntemi
Karbon bazlı astarlar, çoğu ferroalyaj fırını astarları için tercih edilen malzemedir. Ancak, batık ark ocaklarının (SAFs) kapasitesi artmaya devam ettikçe, erken astar arızası sorunu belirgin hale gelmiştir. Bu belge, bu uzun süredir devam eden endüstriyel zorluğun üstesinden gelmek için nispeten basit ancak etkili bir teknolojik çözümü özetlemektedir.
Mevcut karbon fırın astarı yapım yöntemlerinin incelenmesi üç ana tekniği ortaya koymaktadır:
1. Karbon Tuğla "Dikişsiz" Yöntemi
2. Karbon Tuğla Geniş Eklem Yöntemi
3. Soğuk-Tokmaklı Macun Monolitik Tokmaklama Yöntemi
Her yöntemin kendine özgü dezavantajları vardır:
"Dikişsiz" Karbon Tuğla Yöntemi: Gerçek dikişsizlik elde edilemez. Erimiş metal, tuğla eklemlerindeki mikro çatlaklardan geçebilir, tuğlaların altına sızabilir ve bunların yüzmesine neden olarak tam astar arızasına yol açabilir.
Geniş Eklem Karbon Tuğla Yöntemi: Bu, karbon tuğlaların yanlarına halka şeklindeki olukların işlenmesini, yapım sırasında yaklaşık 50 mm'lik boşluklar bırakılmasını ve daha sonra soğuk-tokmaklı macun ile doldurulmasını içerir. Zayıflık, geniş eklem dolgusunun, yüksek basınçlı preslenmiş karbon tuğlaların yoğunluğuna ve korozyon direncine sahip olmayan nispeten gevşek yapısında yatmaktadır. Sonuç olarak, bu eklemler erken aşınır ve erimiş metalin hızla tuğla tabanına ulaşmasına ve arızaya neden olmasına izin verir.
Soğuk-Tokmaklı Macun Monolitik Yöntemi: Ortaya çıkan astar yapısı, karbon tuğladan daha az yoğundur, bu da daha düşük performansa ve önemli ölçüde daha kısa bir hizmet ömrüne yol açar.
Yenilikçi Çözüm
Yazar, kapsamlı araştırmalarla, mevcut tekniklerin avantajlarını sentezleyen yeni bir fırın yapım yöntemi geliştirmiştir. Bu yöntem, karbon macununun sıcak erime özelliklerinden yararlanır—oda sıcaklığında katı ancak yüksek sıcaklıklarda eriyebilen, birleşebilen ve sonuçta grafitlenebilen—tuğla eklemlerinin kritik zayıflığını gidermek için. Amaç, erken astar arızasını önlemek, böylece astar ömrünü uzatmak ve kalıcı bir endüstriyel sorunun üstesinden gelmektir. Bu yönteme Ulusal Faydalı Model Patenti verilmiştir.
Bu yaklaşımın temeli, astarın savunmasız noktalarına özel işlem uygulanan "dikişsiz" karbon tuğla yöntemidir: dikey eklemler ve yatay (düz) eklemler olarak kategorize edilen tuğla eklemler.
1. Dikey Eklemlerin Özel İşlemi
Dikey eklem işlemi, her bir karbon tuğlanın çevresine iki tersine çevrilmiş kırlangıç kuyruğu sızdırmazlık oluğu işlenmesini içerir. Bu oluklar, özel olarak formüle edilmiş, düşük genleşmeli kaba eklem macunu ile doldurulur. Bu, her bir karbon tuğlayı, önceden pişirilmiş bir karbon matrisinden ve kendi kendine pişirme macun malzemesinden oluşan sürekli bir banttan oluşan kompozit bir yapıya dönüştürür.
SAF astarı "dikişsiz" duvarcılık yöntemi kullanılarak yapıldıktan ve fırın devreye alındıktan sonra, sıcaklık artışı, ters kırlangıç kuyruğu olukları içindeki önceden monte edilmiş kendi kendine pişirme macununun erimesine, birleşmesine, pişmesine ve katılaşmasına neden olur. Bu işlem, bitişik tuğlalar arasındaki dikey eklemleri, mekanik tertibatlardaki bir sızdırmazlık halkasına benzer şekilde etkili bir şekilde kapatır, böylece erimiş metalin nüfuz etmesini engeller. Özellikle, bu sızdırmazlık elemanı tuğla gövdesine gömülü olduğundan, erimiş metal tarafından doğrudan yıkanmaktan korunur. Bu, başlangıçta gevşek olan macun yapısının bile pratik hizmet gereksinimlerini karşılamasına izin verir.
2. Yatay Eklemlerin Özel İşlemi
Tipik bir fırın astarı tasarımı, üç kat karbon tuğla kullanır ve bu da iki yatay eklemle sonuçlanır, her kat bir alttaki kata göre 45° kademeli olarak yerleştirilir. Yan oluklardan daha geniş ve daha sığ olan ters kırlangıç kuyruğu olukları, karbon tuğlaların eşleşme yüzeylerine (üst ve alt) işlenir. Bunlar, yan oluklarla birlikte, kendi kendine pişirme macunu ile doldurulur, sıkıştırılır ve pürüzsüz hale getirilir.
Fırın çalıştırıldığında, bu yatay oluklar düz, prizmatik bir ağ oluşturur. Üst ve alt tuğla oluklarının kesişim noktalarında, macun birbirine kaynaşarak, üst ve alt karbon tuğla katmanlarını entegre bir şekilde birleştiren sağlam bir ağ oluşturur. Bu yapı, erimiş metalin bir tuğlanın dibine nüfuz etmesi durumunda bile, tuğlanın yüzmesine neden olmamasını sağlar.
Sonuç
Dikey ve yatay eklemlerin farklılaştırılmış tedavisiyle, fırın astarını oluşturan karbon tuğlalar—duvar tuğlaları ve musluk deliği tuğlaları dahil—birbirine bağlı bir bütün halinde güvenli bir şekilde birbirine bağlanır. Bu, metal nüfuzunu etkili bir şekilde önler ve uzun süredir devam eden bir endüstriyel zorluğa zarif bir çözüm sunar.
Bu yöntem hem uygulaması basit hem de oldukça etkilidir. Endüstri içinde dikkat ve benimsenmeyi hak etmektedir. Yaygın tanıtımı ve uygulaması, fırın astar ömrünü önemli ölçüde uzatması, üretim maliyetlerini önemli ölçüde azaltması ve astar teknolojisini yeni bir seviyeye yükseltmesi beklenmektedir.
Biz profesyonel bir elektrikli fırın üreticisiyiz. Daha fazla bilgi için veya batık ark ocakları, elektrik ark ocakları, pota rafine fırınları veya diğer eritme ekipmanlarına ihtiyacınız varsa, lütfen adresinden bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.susan@aeaxa.com
