Sendok sayur merupakan wadah yang sangat diperlukan dalam proses pembuatan baja. Dengan terus berkembangnya teknologi penyulingan, khususnya pengolahan LF dan RH di luar tungku, perannya telah berkembang dari tempat penampungan baja cair yang paling sederhana menjadi tungku yang menjalankan fungsi peleburan tertentu. Baja cair yang berada di dalam sendok sayur dalam waktu lama pasti akan menyebabkan hilangnya suhu baja cair, dan konduktivitas termal yang tinggi pada lapisan sendok sayur akan menyebabkan pembuangan panas baja cair yang semakin parah, deformasi cangkang sendok sayur semakin parah, laju penurunan suhu air baja meningkat, yang mengakibatkan terak yang menggantung di dinding sendok sayur, nodul, dan baja dingin.
Suhu rendah yang berlebihan, dan bahkan pemaksaan penuangan akhir sendok, tidak hanya memengaruhi kualitas billet pengecoran, tingkat pemulihan baja yang rendah, tetapi juga meningkatkan biaya produksi. Oleh karena itu, sendok insulasi termal semakin diminati oleh pabrik baja. Modus struktural bahan tahan sendok insulasi biasanya berupa pelat insulasi ringan atau pelat nano + lapisan permanen yang dapat dicor + bahan tahan lapisan kerja.
Papan insulasi itu sendiri memerlukan lapisan material tahan api untuk melindungi, material untuk melindungi material insulasi dari tekanan yang terlalu besar, yang kedua untuk melindungi material insulasi tidak melebihi suhu penggunaan (seperti harus di bawah 1000 derajat C), maka lapisan permanen yang dapat dicor adalah material penting ini. Material tahan lapisan permanen yang ideal dari ladle insulasi termal harus memiliki stabilitas termal yang baik, isolasi termal, ketahanan korosi, aplikasi yang aman dan andal, struktur lengkap, masa pakai yang lama dan sebagainya. Untuk mempertahankan kinerja insulasi ladle yang baik dan mengurangi penurunan suhu air baja, kinerja CA6 baru yang dapat dicor dan mullite ringan masing-masing dievaluasi dalam pekerjaan ini dan diterapkan pada ladle, mencapai efek insulasi komprehensif yang lebih baik.
1. Proses pengujian
Saat ini, bahan lapisan permanen sendok sebagian besar adalah coran aluminium tinggi yang umum, dan bahan baku utamanya adalah bauksit. Ada kekurangan berikut dalam penggunaan coran tahan api ini: pertama, konduktivitas termal yang tinggi, yang mengakibatkan kehilangan energi selama penggunaan; Kedua, refraktori rendah, jika penggunaan lapisan kerja tidak normal, ketika baja cair langsung bersentuhan dengan lapisan permanen, kemungkinan kebocoran penetrasi besar, dan faktor keamanannya rendah; Ketiga, kerapatan curah lebih besar, dan berat sendok kosong lebih besar. Oleh karena itu, persyaratan khusus untuk insulasi sendok tidak terpenuhi, dan jenis baru coran lapisan permanen dengan sifat komprehensif yang sangat baik perlu dikembangkan. Dalam makalah ini, coran CA6 baru dan coran mullite ringan disiapkan dan diuji.
1) Bahan baku dan rencana pengujian
CA6 ₃ (CaAl12O19, CA6) adalah fase kalsium aluminat dengan kandungan tertinggi dalam sistem CaO-Al₂O₃. Titik lelehnya adalah 1875 derajat, koefisien ekspansi termal adalah 8.0×10-6 derajat ⁻¹, massa jenis partikel adalah 2,70 g·cm⁻³, dan porositas nyata adalah 26,8%. Sifat refraktori material tersebut mirip dengan pelat korundum, dan konduktivitas termalnya hanya 1/3 dari korundum. Ini adalah jenis baru bahan baku isolasi termal berkualitas tinggi yang telah muncul dalam beberapa tahun terakhir. CA6 cor terbuat dari CA6 sebagai agregat, dan matriks terbuat dari bubuk pelat korundum, bubuk aluminium oksida dan semen kalsium aluminat sebagai pengikat. Kepadatan massal partikel mullite ringan berbentuk bulat adalah 1,59 g·cm⁻³, dan porositas tampak adalah 38,9%. Mullite ringan yang dapat dicor terbuat dari bola mullite ringan bulat M70 mikropori sebagai agregat, dan bagian matriks terbuat dari bubuk halus pelat korundum, bubuk aluminium oksida, dan semen kalsium aluminat sebagai ikatan untuk memastikan ketahanan erosi terak yang lebih baik dan meningkatkan keamanan lapisan permanen.