製鉄の中核設備である転炉ライニング構造の品質は、耐用年数と生産効率に直接影響します。このソリューションは、国内外の先進的な経験を活かし、材料選定、工程最適化、品質管理の3つの視点から体系的なソリューションを構築します。さまざまな場所で異なる作業条件に対処することに重点を置き、ゾーニング材料の選択、正確な施工、動的メンテナンスを含む包括的な技術システムを提案します。
01 材料システムと性能の互換性
(I) 作業層材料の選択
マグネシアカーボン耐火煉瓦■システム
スラグラインエリア：MT18Aマグネシアカーボンレンガ（MgO 88％以上、C 14％以上）を使用。耐スラグ侵食指数は通常のマグネシアカーボンレンガよりも 35% 高く、スラグ侵食速度が 2 mm/サイクルを超える領域に適しています。
充電側: 0.5% の金属アルミニウム粉末を含む抗酸化マグネシア カーボンレンガが使用されています。- 1600度×3hの熱衝撃試験後の残留強度保持率は82%に達します。出銑口には一体鋳造されたマグネシウム-炭素ケーシングレンガが装備されており、内径公差は±0.5mm以内に制御されています。高-アルミナのラミング材料を使用して、2,000 回の熱サイクルにわたって漏れのない動作を保証します。-
アモルファス材料の応用
炉キャップの環状領域には、Al₂O₃-MgO- の自己流動性キャスタブル材料が使用されており、構造流動性は 220mm 以上、110 度で 24 時間乾燥後のかさ密度は 2.95g/cm3 です。
浸透性レンガはコランダムの速乾性浸透防止材で囲まれており、浸透深さは 1 mm/24 時間以下で、溶鋼の浸透経路を効果的に遮断します。{0}{1}
(II) 永久層材料の最適化
焼成マグネシアレンガは溶融マグネシア骨材 (MgO 97% 以上) を使用しており、見掛け気孔率は 16% 以下、1550 度で 3 時間焼成後の直線変化率はわずか -0.12% です。
厚さ 5 mm - の Helu セラミックファイバー紙伸縮継手が永久層と作業層の間に取り付けられ、熱応力集中を防ぐための補償係数は 0.8%/1000 度です。
02 標準化された施工プロセス
(I) 建設準備
環境管理
A temperature and humidity monitoring system is installed in the masonry area. Construction can only begin when the ambient temperature is >5度、相対湿度は<70%. Refractory bricks must be preheated at 200°C for 24 hours, with a moisture content of ≤0.3%.
機器の校正
レーザー距離計を使用して、±1mm 以下の精度で炉の中心の位置を特定します。振動ロッドの振動振幅は 0.5±0.05mm、周波数 12,000 回/min に制御され、打ち込み材密度が 2.8g/cm3 以上になります。
(Ⅱ) 断面石積み技術
炉底構造
永久層は「クロスカット」法を使用して敷設され、マグネシアレンガの上層と下層が 90 度で交互に配置され、モルタル目地の厚さは 1 mm 以下です。
通気性レンガの設置時にはレーザー位置合わせシステムが使用され、±0.2 mm の位置精度を達成しています。{0}テールパイプ周囲には炭化ケイ素シール材を採用。炉シャフト構造
作業層は「螺旋上昇法」を利用しており、ドア レンガの各リングが 3 個以上オフセットされています。伸縮継手は「横3本、縦4本」のパターンで配置されており、その間隔は1.2～1.5mに管理されています。
プレストレストアンカー技術がトラニオンで使用され、耐火レンガの表面にアリ溝が刻まれ、直径 8 mm の 310S ステンレス鋼アンカーが挿入されます。
炉蓋の構造
調整可能な曲面型枠を使用し、テーパー部の真円度誤差を3mm/m以下に抑えます。
炉口プレスレンガはマグネシア乾式振動材料であり、各層の圧縮係数が 0.95 以上である 3 層に打ち込まれています。
(III) キーノード制御
移行ゾーンの治療
カスタマイズされた特別な形状のレンガが溶融プールと炉底部の間のアーク移行に使用され、曲率半径の偏差は ±2mm 以下です。{0}}
厚さ 2 mm のリン酸塩結合剤が永久層と作業層の間に塗布され、遷移結合層が形成されます。炉の曲線の最適化
次の 3 段階の加熱方法が使用されます。-
低温セクション (室温 - 300 度): 加熱速度 15 度/h 以下、8 時間一定に保持して自由水を除去します。
中温セクション (300-800 度): 加熱速度 25 度/h 以下、12 時間一定に保持して結晶水を分解します。
高温セクション (800 ～ 1200 度): 加熱速度 35 度/h 以下、24 時間一定に保ち、焼結と緻密化を達成します。
03 品質管理体制
(I) プロセス監視
赤外線熱画像検査
表面温度スキャンは、石積みの各層が完了した後に実行されます。温度差が 15 度を超えるエリアでは、部分的な再加工が必要になります。
焼成プロセス中に炉のシェル温度がリアルタイムで監視され、局所的なホットスポットが 250 度を超えると緊急冷却システムが作動します。
超音波検査
主要箇所（通気用耐火レンガや出水口など）の抜き取り検査を実施します。等価直径がφ3mmを超えるものは不合格となります。 (II) 合否基準
寸法精度
炉体垂直偏差5mm/m以下、全高偏差15mm以下。
伸縮継手幅偏差±1mm以下、真直度偏差2mm/m以下。
物理的および化学的仕様
作動層の見掛け気孔率 18% 以下、圧縮強度 80MPa (1400 度 x 3h) 以上。
荷重下での永久層耐火度 1650 度 (0.2MPa) 以上。
04 革新的な技術の応用
3D プリントされたプレハブ部品
複雑な構造（通気性レンガの基礎など）には、Al₂O₃-ZrO₂-C プリント部品が使用され、±0.1 mm の寸法精度を達成し、設置効率が 40% 向上します。
インテリジェントな温度制御システム
埋め込まれた光ファイバーセンサーが温度勾配をリアルタイムで監視し、ΔT > 50 度/h の場合に加熱出力を自動的に調整します。ナノ-修飾技術
0.3% のナノ-SiO₂ をキャスタブルに添加すると、熱衝撃パラメータ (TSP) が 250 倍から 400 倍に増加します (1100 度で冷却された水-)。
05 コンバーター乾燥液
転炉に薪とコークスを入れて5～8時間加熱します。温度が1200〜1300度に達したら、溶鉄を加えて試し焼きをします。鋼の最初の熱は完全に溶融鉄で満たされなければなりません。スクラップは許可されません。
06 炉の最適化
CFDシミュレーションに基づいてライニング厚さ分布を調整し、従来設計と比較してスラグライン厚さを15%増加、トラニオン面積を10%削減しました。
材料、プロセス、メンテナンスにおける共同の革新により、転炉ライニングの寿命は 8,000 ヒート以上に延長され、耐火物の消費量は鋼材 1 トンあたり 0.8 kg に削減され、全体のメンテナンスコストは 35% 削減されました。実際のアプリケーションでは、特定の炉パラメータに基づいて動的調整を行う必要があります。 50 炉ごとにレーザー スキャン検査を実施し、正確なメンテナンスをガイドするための 3 次元デジタル ツイン モデルを確立することをお勧めします。-
