에너지 절약형 래들 캡핑 기술에 경량 고강도 캐스터블 적용

Jan 20, 2024

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1. 래들캡핑의 목적

최근 몇 년 동안, 철강 기업의 과잉 생산 능력으로 인한 재정 위기로 인해 대형 철강 기업의 이익은 점차 감소하고 있으며, 심지어 해마다 적자 상황까지 발생하고 있습니다. 연속 주조 공정의 발전에 따라 생산 공정의 구조 최적화와 에너지 절약 및 소비 감소가 개발 추세가 되었으며, 래들 주탕 중 운영 수준을 개선하고 온도 강하를 줄이는 방법(강철 온도 감소)은 다양한 철강 기업의 최근 연구의 중요한 주제가 되었습니다. 수송, 정련 및 주탕 과정에서 용강의 온도 강하를 제어하는 ​​것은 최근 제강 산업 혁신 단계에서 점점 더 중요한 요소가 되었습니다. 래들의 열 상태 변화도 전로에서 용강의 온도 보상 시스템을 구축하는 데 중요한 요소 중 하나입니다.

 

용광로 수송, 정련 및 주입 과정에서 열 손실에는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 하나는 용광로 라이닝 재료의 열 전도를 통한 것이고, 다른 하나는 공기와 접촉하는 상부 용강의 열 전도 및 열 복사입니다. 회전 공정 중에 용광로에 용광로 덮개를 추가한 후 용광로의 열 발산을 보호하는 데 좋은 역할을 하며 회전 공정 중에 용광로의 열 상태를 더욱 안정적으로 만들어 용광로의 온도와 온도 강하를 정확하게 제어하는 ​​조건을 만들고 회전 공정 중에 용광로의 열 손실을 더욱 줄입니다.

 

2. 중국에서 전 공정을 포괄하는 래들(Ladle)의 개발

래들 커버링 기술은 중국의 일부 대형 제강 기업에서 사용되고 있습니다.예를 들어, Handan Steel, Tang Steel, Masteel, Xing Steel, Lian Steel 등입니다.래들 커버링, 래들 회전율 개선, 저온 및 높은 인발 속도에서 주조와 같은 기술적 조치를 취함으로써, Tangsteel의 2차 압연기에서 강철 인발에서 래들 바닥으로 암모니아를 불어넣은 후, 래들 리프팅 및 주조 중에 강철의 온도 강하가 각각 20도, 11.1도, 25.9도 감소합니다.래들 캡핑 공정을 통해 전로의 평균 온도가 10~30도 감소하고 연속 주조기의 래들 온도 통과율이 8% 증가합니다.캡핑 후 8시간 동안 래들을 베이킹하는 것과 비교하면 래들 라이닝 온도가 8도 증가하여 전로 생산 및 에너지 절약을 위한 조건이 조성됩니다.

 

그러나 오랫동안 국내 설계 단위와 래들 커버 제조업체는 무거운 캐스터블 구조, 단열재의 캐스터블 섬유 블랭킷 복합 구조, 섬유 블랭킷 구조를 사용해 왔습니다. 이러한 방법은 강철 수온이 떨어지는 문제를 어느 정도 해결하지만 래들 커버의 경량 수명 문제를 근본적으로 해결하기 어려워 래들 커버의 홍보 및 혁신에 장애가 됩니다. 주요 이유는 다음과 같습니다.

 

1) 헤비 커버 캐스터블의 밀도는 비교적 무겁습니다(2.8g/cm³). 고온에서 하역할 때 작업면은 뒷면의 인장력에 영향을 받고, 금속 프레임의 기계적 성질은 고온에서 낮고, 헤비 캐스터블은 인장력을 견디는 능력이 낮습니다. 고온에서 하역할 때, 커버의 바깥쪽 볼록부로 인해 커버 플레이트가 볼록해져 커버의 수명에 영향을 미칩니다. 또한, 헤비 캐스터블의 열충격 저항성이 낮고, 열전도도가 크고, 용강 사용 중 용강 복사 및 전도의 열 손실이 크고, 전체 래들 캡핑의 에너지 절약 효과가 그다지 이상적이지 않아 래들 캡핑의 발전을 제한합니다.

 

2) 전체 래들 커버에 섬유 폴딩 블록을 사용한 에너지 절감 효과를 나타내며, 섬유 폴딩 블록의 밀도는 작지만, 용융강 복사의 고온 상태에서 내화성 섬유의 입계는 유사한 원자(입자)로 지속적으로 채워지고, 입자 성장 중에 고용체가 발생하고, 샘플 경계에서 불순물 농축이 증가합니다. 불순물은 불규칙한 배열, 작은 결합력 및 온도 변화에 대한 강한 민감성을 갖습니다. 결과적으로, 입계에서의 강도는 격자간 결합보다 훨씬 약하여 응력이 감소된 직경에서 입계를 관통하여 섬유 막대가 파손됩니다(즉, 분말). 큰 섬유 폴딩 블록 조각이 떨어져 나가고, 떨어지는 섬유 폴딩 블록을 통한 용융강 복사의 고온이 커버의 철판을 태웠으며, 래들 캡핑 전체 공정의 개발을 제한했습니다.