Während des Produktionsprozesses werden eine große Menge von Geräten und Rohrleitungen hochtemperaturen, hochhärten Materialien (wie Eisenerz, Stahlschlacke, pulverisierte Kohle,und Hochtemperaturofengase) für längere ZeiträumeDer Aufprall, die Erosion und der Schleifen dieser Materialien können die Ausrüstung schwer beschädigen, ihre Lebensdauer verkürzen, häufige Reparaturen erfordern und die Produktion unterbrechen.Verkleidung aus Keramik, verschleißfest, mit ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit, hohem Temperaturwiderstand und chemischen Stabilität, schützen sie kritische Stahlwerksausrüstung effektiv,zu einem Schlüsselmaterial für die Senkung der Produktionskosten und die Gewährleistung einer kontinuierlichen Produktion wird.
Schmerzpunkt im Kern der Stahlfabrik: Ausfall der Ausrüstung
Der Verschleiß in Stahlwerken entsteht in erster Linie aus zwei Szenarien, die die starre Nachfrage nach verschleißbeständigen Materialien direkt bestimmen:
Materialverschleiß durch Aufprall/Erosion:Bei der Verbringung von Rohstoffen (z. B. Förderbänder und Schleudern), bei der Erzverbrennung und bei der Kohleninspritzleitung in Hochofenhochhartes Erz und pulverisierte Kohle bei hohen Geschwindigkeiten auf die Innenwände der Ausrüstung schlagen oder rutschen, wodurch das Metall rasch ausdünnt, sich auslöst und sogar perforiert.
Verschleiß bei hohen Temperaturen und chemische Korrosion:Hochtemperaturgeräte, wie Stahlkonverter, Löffel und Hochofen,nicht nur durch physikalischen Verschleiß durch Schlacke und Ladematerialien, sondern auch durch hochtemperaturbedingte Oxidation und chemische Korrosion durch geschmolzenen Stahl und Schlacke- bei hohen Temperaturen nimmt die Härte der üblichen Metallmaterialien (wie Kohlenstoffstahl und Edelstahl) stark ab und der Verschleiß wird um das 5 bis 10-fache beschleunigt.
Ohne verschleißbeständige Auskleidungen könnte die durchschnittliche Lebensdauer der Geräte auf 3-6 Monate verkürzt werden, was häufige Ausfallzeiten für den Ersatz von Komponenten erfordert.Dies erhöht nicht nur die Wartungskosten (Arbeit und Ersatzteile), sondern stört auch den kontinuierlichen Produktionsprozess, was zu erheblichen Kapazitätsverlusten führte.
Wichtige Anwendungsszenarien für verschleißbeständige keramische Auskleidungen in Stahlwerken
Verschiedene Ausrüstungen weisen unterschiedliche Verschleißmerkmale auf und erfordern spezifische keramische Auskleidungsarten (z. B. hochaluminöse Keramik, Siliziumkarbidkeramik und Verbundkeramik).Zu den wichtigsten Anwendungsszenarien gehören:
Rohstofffördersysteme:Gürtelfördertröpfchen, Fallschirme und Siloschichten.
Schmerzpunkt:Schlag- und Rutschverschleiß durch fallende Schüttgutmaterialien wie Erz und Koks kann leicht zu Perforationen der Hopfen führen.
Lösung:Keramikfolien mit dicken Wänden (10-20 mm) mit hohem Aluminiumgehalt, die durch Schweißen oder Bindung gesichert sind, widerstehen Aufprall und Verschleiß.
Steinkohleinspritzsysteme für Hochofen: Steinkohleinspritzrohren, Verteiler von pulverisierter Kohle
Schmerzpunkt:Hochgeschwindigkeitspulverisierte Kohle (Strömungsgeschwindigkeit 20-30 m/s) verursacht Erosion und Verschleiß, wobei der schwerste Verschleiß an den Rohrellecken auftritt, was zu Verschleiß und Leckage führt.
Lösung:Verwenden Sie dünnwandige (5-10 mm) verschleißbeständige Keramikrohre mit einer glatten Innenwand, um den Widerstand und die Verdickung der Ellbogen zu reduzieren.Dies führt zu einer Lebensdauer von 3-5 Jahren (im Vergleich zu 3-6 Monaten für gewöhnliche Stahlrohre).
Ausrüstung für die Stahlherstellung: Umrichter, Schieferboden, Kontinuierliche Gießwalze
Schmerzpunkt:Schlacke durch Erosion bei hohen Temperaturen (über 1500°C) und chemische Angriffe führen zu einer Ansammlung von Schlacke und zu einem schnellen Verschleiß im Rauch, wodurch die Schlacke sowohl hitze- als auch verschleißfest sein muss.
Lösung:Die hochtemperaturbeständige Keramikfolie aus Siliziumkarbid (1600°C) bietet eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Schlackenerosion, reduziert die Reinigungsfrequenz von Schlacken und verlängert die Lebensdauer der Schlacke.
Staubentfernung/Abfallschlackenbehandlungssystem: Staubentfernungsschläuche und Schlammpumpenkomponenten
Schmerzpunkte:Staubbelastetes, hochtemperaturreiches Rauchgas und Schlamm (einschließlich Stahlschlackepartikel) verursachen Verschleiß von Rohren und Pumpen, was zu Leckagen führt.
Lösung:Es wird eine keramische Verbundfolie (keramisches + Metallsubstrat) verwendet, die sowohl Verschleiß- als auch Stoßbeständigkeit bietet, um Beschädigungen der Ausrüstung durch Ablagerungslecks zu verhindern.
Vergleiche mit herkömmlichen Materialien: Verschleißbeständige keramische Auskleidungen bieten bessere Wirtschaftlichkeit
Die Stahlwerke verwendeten früher weit verbreitete herkömmliche verschleißbeständige Materialien wie Manganstahl, Gestein und verschleißbeständige Legierungen.Es bestehen erhebliche Unterschiede in Bezug auf Wirtschaftlichkeit und Leistung im Vergleich zu verschleißbeständigen Keramikfolien.:
Art des Materials |
Verschleißfestigkeit (relativer Wert) |
Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen |
Installations- und Wartungskosten |
Durchschnittliche Lebensdauer |
Gesamtkosten (Zyklus von zehn Jahren) |
Gewöhnliche Kohlenstoffstahl |
1 (Referenz) |
Schlecht (weift bei 600°C) |
Niedrig |
3 bis 6 Monate |
Sehr hoch (häufiger Austausch) |
Manganstahl (Mn13) |
5 bis 8 |
Mittelschwer (weicht bei 800°C) |
Mittelfristig |
1-2 Jahre |
Hoch (regulieres Reparaturschweißen erforderlich) |
Gegossener Stein |
10 bis 15 |
Das ist gut. |
Hohe (hohe Bruchbarkeit, leicht zu knacken) |
1.5-3 Jahre |
Relativ hoch (hohe Installationsverluste) |
Verschleißbeständige Keramikfolie |
20 bis 30 |
Ausgezeichnet (1200-1600°C) |
Niedrig (minimale Wartung nach der Installation) |
2 bis 5 Jahre |
Niedrig (lange Lebensdauer + minimale Wartung) |
Auf lange Sicht sind zwar die anfänglichen Anschaffungskosten von verschleißbeständigen Keramikverkleidungen höher als die von Mangan- und Kohlenstoffstahl.Ihre extrem lange Lebensdauer (3-10-mal so lange wie bei herkömmlichen Materialien) und die extrem geringen Wartungsanforderungen können die Gesamtkosten in einem 10-jährigen Zyklus um 40% bis 60% senken., während gleichzeitig Produktionsverluste durch Ausfall von Ausrüstung vermieden werden (ein eintägiger Produktionsunterbrechungsverlust für eine Stahlfabrik kann Millionen von Yuan erreichen).
Stahlwerke verwenden verschleißbeständige keramische Auskleidungen, die ihre hohe Verschleißfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und geringe Wartungseigenschaften nutzen, um die Verschleißprobleme von Kerngeräten zu beheben.Letztendlich, erreicht dieser Ansatz die drei Hauptziele der Verlängerung der Lebensdauer der Geräte, der Senkung der Wartungskosten und der Gewährleistung der kontinuierlichen Produktion.Mit den Fortschritten in der Keramikherstellungstechnologie (z. B. kostengünstige, hochreine Aluminiumkeramik und keramisch-metallische Verbundfolien), ihre Anwendung in Stahlwerken wächst weiter,sie zu einem Schlüsselmaterial zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung in der modernen Stahlindustrie machen.