Sistem penorehan dasar eksentrik (EBT) telah menjadi standard pada relau arka elektrik sejak akhir 1980-an, namun ia kekal sebagai salah satu titik kegagalan paling biasa dalam operasi EAF. Lubang paip yang gagal dibuka pada percubaan pertama memerlukan kos 3 hingga 8 minit setiap pemanasan. Sepanjang sebulan 600 pemanasan, itu bersamaan dengan 30 hingga 80 jam kehilangan pengeluaran — bersamaan dengan 100 hingga 250 pemanasan yang tidak pernah anda hasilkan.
MONTE INTELLIGENCE telah mereka bentuk dan membekalkan sistem EBT untuk relau dengan berat antara 15 hingga 120 tan. Artikel ini merangkumi keputusan kejuruteraan, amalan operasi dan prosedur penyelenggaraan yang menentukan kebolehpercayaan EBT.
Konsep EBT di atas kertas mudah sahaja. Daripada mengetuk melalui pintu sanga seperti relau lama, relau EBT mempunyai lubang paip di bahagian bawah, diimbangi dari garis tengah relau. Memiringkan relau ke hadapan membawa lubang paip ke bawah paras rendaman keluli, dan keluli mengalir keluar mengikut graviti. Memiringkan ke belakang akan menutup lubang paip. Hasilnya ialah mengetuk bebas sanga — sanga terapung di atas keluli dan tidak sampai ke lubang paip sehingga akhir tuangan, dan walaupun begitu, pengendali boleh memiringkan ke belakang untuk menghentikan aliran sebelum pengaliran sanga bermula.
Realitinya lebih kompleks. Sistem EBT perlu mengendalikan keluli lebur pada suhu 1600-1650°C, menahan tekanan hidraulik relau penuh (kira-kira 0.5 bar pada lubang paip dalam relau 100 tan penuh), mengekalkan mekanisme pembukaan yang andal dan menutup kebocoran gas semasa fasa peleburan dan penapisan.
Diameter lubang paip merupakan keputusan reka bentuk pertama. Ia menentukan kadar penorehan dan masa penorehan. Bagi relau 50 tan, diameter lubang paip 80-100 mm menghasilkan kadar penorehan 2 hingga 3 tan seminit dan jumlah masa penorehan 15 hingga 25 minit. Diameter yang lebih kecil meningkatkan pemecahan jet dan pemerangkapan udara. Diameter yang lebih besar berisiko mengalami pergolakan berlebihan dalam senduk, yang boleh merosakkan refraktori senduk dan menyebabkan kehilangan suhu yang berlebihan.
Sarung lubang paip ialah tiub refraktori habis guna yang membentuk saluran penorehan sebenar. Pilihan bahan sarung termasuk magnesia-karbon (MgO-C), magnesia-krom (MgO-Cr2O3), dan alumina-karbon (Al2O3-C). Sarung MgO-C mendominasi pasaran kerana ia menggabungkan rintangan sanga yang baik dengan rintangan kejutan haba yang boleh diterima. Jangka hayat sarung biasa adalah antara 80 hingga 150 haba setiap sarung.
Haus lengan tidak seragam. Haus tertinggi berlaku pada permukaan panas — hujung lengan yang bersentuhan dengan rendaman keluli lebur — kerana kawasan ini mengalami suhu tertinggi dan serangan kimia paling banyak daripada sanga. Kadar haus pada permukaan panas boleh 2-3 kali lebih tinggi daripada kadar haus pada permukaan sejuk (hujung luar). Atas sebab ini, sesetengah pengendali menggunakan reka bentuk lengan dua keping di mana bahagian permukaan panas boleh digantikan secara berasingan daripada seluruh lengan, sekali gus mengurangkan jumlah kos refraktori sebanyak kira-kira 20%.
Pasir pengisi ialah bahan yang mengisi lubang paip antara pemanasan. Apabila relau condong ke hadapan untuk mengetuk, pasir mesti mengalir keluar dengan bebas, membolehkan keluli mengalir keluar. Di sinilah konsep kadar pembukaan bebas memainkan peranan. Kadar pembukaan bebas sebanyak 95% bermakna 95 daripada 100 pemanasan terbuka pada percubaan pertama tanpa memerlukan suntikan oksigen.
Kadar pembukaan bebas bergantung kepada tiga faktor: kualiti pasir, prosedur pengisian dan keadaan lubang paip. Kualiti pasir bermula dengan kimia. Pasir mestilah tinggi silika (minimum 97% SiO2) dengan oksida besi rendah (maksimum 0.5% Fe2O3). Oksida besi menggalakkan pensinteran zarah pasir pada suhu pembuatan keluli, yang menghalang aliran bebas. Taburan saiz zarah perlu dikawal: terlalu halus dan pasir terlalu padat; terlalu kasar dan ia membolehkan penembusan keluli antara zarah.
Prosedur pengisian juga sama pentingnya. Pasir mestilah kering — kelembapan dalam pasir menghasilkan risiko letupan wap dan menggalakkan pensinteran. Pasir hendaklah dituang ke dalam lubang paip dari ketinggian yang mencukupi untuk mencapai pemadatan semula jadi, biasanya 500-800 mm di atas bukaan lubang paip. Pemadatan hendaklah dielakkan; pasir yang tertumpat tidak mengalir dengan bebas. Pasir hendaklah mengisi lubang paip sehingga kira-kira 50-100 mm di atas permukaan panas lengan untuk mengelakkan keluli daripada memasuki lengan semasa haba seterusnya.
Keadaan lubang paip menjejaskan pembukaan bebas kerana permukaan lengan yang kasar atau terhakis menyediakan titik penambat mekanikal untuk pasir. Selepas setiap 20-30 pemanasan, lubang paip hendaklah diperiksa dengan boreskop. Sebarang hakisan lengan yang melebihi 20% daripada diameter asal, sebarang retakan yang lebih panjang daripada 50 mm, atau sebarang penembusan logam ke dalam dinding lengan adalah sebab untuk penggantian lengan.
Penembusan oksigen adalah kaedah sandaran apabila lubang paip tidak terbuka dengan bebas. Paip lance dengan muncung oksigen 6-8 mm dimasukkan ke dalam lubang paip dari bawah, dan oksigen ditiup pada tekanan 8-12 bar untuk membakar sebarang halangan. Penembusan merosakkan refraktori lengan — setiap kejadian penembusan mengurangkan hayat lengan sebanyak kira-kira 2-3 haba — jadi meminimumkan kejadian penembusan adalah insentif ekonomi langsung untuk mengekalkan kadar pembukaan bebas yang tinggi.
Sistem pintu pagar ialah injap mekanikal yang menghalang keluli daripada memasuki lubang paip semasa pencairan. Dua reka bentuk bersaing di pasaran: pintu gelangsar dan pintu putar. Pintu gelangsar menggunakan plat refraktori yang meluncur secara mendatar merentasi bukaan lubang paip. Pintu putar menggunakan silinder berputar dengan lubang tembus. Pintu gelangsar mendominasi dalam relau yang lebih besar (melebihi 80 tan) kerana ia memberikan pengedap yang lebih positif. Pintu putar adalah perkara biasa dalam relau yang lebih kecil kerana kosnya kira-kira 30% lebih rendah.
Penyelenggaraan pintu pagar merupakan aktiviti yang sistematik. Selepas setiap pemanasan, mekanisme pintu pagar perlu diperiksa secara visual untuk haus refraktori, pembentukan logam dan kebocoran sistem hidraulik. Lejang silinder hidraulik perlu disahkan berdasarkan spesifikasi reka bentuk. Sebarang sisihan lebih daripada 5 mm daripada lejang reka bentuk menunjukkan haus dalam mekanisme penghubung.
Lubang EBT, tempat senduk diletakkan semasa penorehan, juga memerlukan perhatian reka bentuk. Percikan dari aliran penorehan boleh merosakkan peralatan di sekeliling dan mewujudkan bahaya keselamatan bagi pengendali. Lubang tersebut hendaklah dilapisi dengan refraktori boleh tuang yang mampu menahan sentuhan langsung sekali-sekala dengan keluli cair. Saliran hendaklah menghalakan sebarang keluli tumpah menjauhi kabel elektrik dan talian hidraulik.
Sistem EBT MONTE INTELLIGENCE direka bentuk untuk kadar pembukaan bebas melebihi 95% dengan disiplin operasi yang betul. Pakej standard kami termasuk sarung lubang paip dalam MgO-C atau bahan yang ditentukan pelanggan, pasir pengisian dengan kimia dan saiz zarah yang diperakui, sistem pintu pagar dengan unit kuasa hidraulik dan penyeliaan pemasangan penuh.
Untuk pertanyaan tentang sistem EBT atau untuk membincangkan konfigurasi relau khusus anda, hubungi helenxu@cnlymonte.com.
