Феро силицијум нитрид (ФеСи₃Н₄, такође назван ФеСиН)је основни функционални адитив за Ал₂О₃-СиЦ-Ц тапхоле глину која се користи у високим пећима. Формира густе фазе везивања силицијум нитрида на високој температури, значајно побољшавајући антиерозијске перформансе глине за ротирање, отпорност на топлотни удар и отпорност на продирање шљаке, продужавајући радни век отвора и смањујући време застоја у високој пећи.
Различите високе пећи (мале, средње, велике, велике-пећи са дугим оптерећењем-кампањских пећи) имају различит интензитет точења, базичност шљаке и циклусе рада, што захтева одговарајуће хемијске разреде, величине и нивое чистоће ФеСи₃Н₄. Слепо бирање ултра-високог-азота ФеСи₃Н₄ ће повећати трошкове сировина без додатног побољшања перформанси, док ФеСи₃Н₄ ниског садржаја- доводи до честог пуцања рупе и брзе ерозије.
Основне техничке спецификације стандардног ватросталног материјала-ФеСи₃Н₄ разреда
У табели испод су наведени кључни индикатори и њихови практични утицаји на перформансе глине за тапхоле.
| Параметар | Стандардни ФеСи₃Н₄ (Н28–30) | Висок-Н ФеСи₃Н₄ (Н30–32) | Стабилизовано ниско-О ФеСи₃Н₄ | Практични утицај на тапхоле глину |
|---|---|---|---|---|
| Укупни азот (ТН) | 28–30% | 30–32% | 27–30% | Већи Н ствара више везивне мреже Си₃Н₄, јаче продирање - шљаке |
| Садржај фазе Си₃Н₄ | 70–75% | 75–80% | 68–74% | Одређује високо{0}температурну чврстоћу глинене матрице |
| бесплатно гвожђе (Фе) | 13–17% | 12–15% | 11–14% | Умерено Фе побољшава активност синтеровања; вишак Фе изазива мало{0}}нечистоће топљења |
| Укупан кисеоник (О) | Мање или једнако 2,5% | Мање или једнако 2,0% | Мање или једнако 1,2% | Низак кисеоник спречава стварање унутрашњих пора и смањује ерозију врућих метала |
| Нечистоћа С / П | Мање или једнако 0,05% сваки | Мање или једнако по 0,04%. | Мање или једнако по 0,03%. | Висок С/П покреће крхке фазе и скраћује сервисни циклус рупе |
| Употребљива величина честица | 200 месх праха | 200/325 месх фини прах | 325 месх ултра{1}}фини прах | Финији прах остварује једнолику дисперзију у глиненој матрици |
Кључни за понети:Више азота није увек боље. Оптерећење пећи, стање шљаке и прорачун трошкова формуле заједно одређују оптимални ниво ФеСи₃Н₄.
Четири основна критеријума за одабир ФеСи₃Н₄ Тапхоле глине
Садржај азота и Си₃Н₄ који се подудара са оптерећењем пећи
Мале/средње пећи са малим интензитетом точења: Стандард Н28–30 ФеСи₃Н₄ испуњава основне захтеве против ерозије
Large high-volume blast furnaces (>2000м³) са непрекидним точењем: Висок-Н Н30–32 степен за густо везивање нитрида
Ултра-високе пећи за дуге кампање: Стабилизовано мало-кисеоника ФеСи₃Н₄ минимизира унутрашње дефекте пора
Избор величине за уједначено мешање глине
Тапхоле глина захтева потпуно диспергован ФеСи₃Н₄ прах да би се избегле локалне слабе матричне зоне које пуцају под термичким циклусом:
200 месх: Универзални избор за већину стандардних формула глине за тапхол, уравнотежена брзина мешања и цена
325 месх ултра-фино: за високе-перформансе ниске-не порозне глине за тапхоле, идеалну за окружења високе{4}}базичности и тешке шљаке
Крупна зрна (0–1 мм): Не препоручује се за тапхол глину; лоша дисперзија узрокује неуједначену чврстоћу на високим{2}}температурама
Строга контрола кисеоника и нечистоћа
Вишак кисеоника оксидира Си₃Н₄ на температури точења, стварајући поре и убрзавајући продор шљаке. Високе С/П нечистоће формирају ломљиве ниско{1}}еутектике које скраћују век трајања отвора за 30–50%. За све -водове од глине са високим{5}}има потребни су ФеСи₃Н₄ са О мањим или једнаким 2,0%.
Трошкови{0}}Биланс учинка
Висок-Н низак-кисеоник ФеСи₃Н₄ носи 12–18% више цене. За масовну производњу глине за општу тапххоле, стандардна класа Н28–30 смањује трошкове сировина без жртвовања перформанси рутинског точења.
Табела подударања разреда према размери високе пећи и условима рада
Ова брза референтна табела помаже произвођачима ватросталних материјала и купцима челика директно да изаберу одговарајући ФеСи₃Н₄ према запремини пећи и условима рада:
| Врста високе пећи | Запремина пећи | Точење и стање шљаке | Препоручена класа ФеСи₃Н₄ | Величина честица | Основни разлог подударања |
|---|---|---|---|---|---|
| Мала висока пећ | <1000m³ | Тачкање са прекидима, ниска базичност шљаке | Стандард Н28–30 ФеСи₃Н₄ | 200 месх праха | Основно нитридно везивање задовољава дневну потражњу за точењем, најнижу цену набавке |
| Средња висока пећ | 1000–2000m³ | Полу{0}}континуирано урезивање, умерена ерозија шљаке | Стандардно Н28–30 / Високо-Н Н30–32 | 200 месх | Уравнотежене перформансе и цена, флексибилан за мешано прилагођавање формуле |
| Велика пећ великог{0}}капацитета | >2000m³ | 24-часовно непрекидно точење, корозивна шљака високе{1}}базичности | Висок-Н Н30–32 ФеСи₃Н₄ | 200/325 месх | Висок садржај Си₃Н₄ формира густу матрицу против -шљаке, смањује стопу ерозије отвора |
| Ултра-Пећ за дугу кампању | >2500m³ | Строги захтеви за ниско време застоја, дуг сервис | Стабилизовано ниско-О ФеСи₃Н₄ | 325 месх ултра{1}}фин | Ултра-низак кисеоник минимизира стварање пора, продужава сервисни циклус отвора за 20%+ |
Типични проблеми у производњи узроковани погрешним одабиром ФеСи₃Н₄
Многи недостаци квалитета глине за тапхоле потичу од неусклађених спецификација ФеСи₃Н₄:
Брза ерозија рупе и кратак радни век:Изабрани ФеСи₃Н₄ са мало-азота за велике пећи-са великим оптерећењем, недовољна мрежа за везивање Си₃Н₄
Пуцање површине рупе након вишекратног ударања:Крупно зрно ФеСи₃Н₄ лоша дисперзија, неуједначен термички напон матрикса
Озбиљно продирање шљаке у тело глине:ФеСи₃Н₄ са високим садржајем кисеоника, унутрашње поре формиране на високој температури
Нестабилна пластичност глине током мешања:Преко{0}}фини прах од 325 мрежа који се користи за мале формуле ниског квалитета у пећи-, што повећава потрошњу везива и укупне трошкове
Одабир исправног ФеСи₃Н₄ за глину за високе пећи зависи од три кључна фактора: обима високе пећи, озбиљности ерозије точења/шљаке и буџета трошкова производње.
Мале и средње конвенционалне високе пећи:Стандардни Н28–30 ФеСи₃Н₄ (200 месх) пружа оптималне перформансе у погледу трошкова-
Велике високе пећи са континуираним точењем:Висок-Н Н30–32 степен побољшава-ерозију шљаке и радни век рупа
Ултра{0}}врхунске пећи{1}}ке кампање:Стабилизовани мало-ултра-кисеоник, фини ФеСи₃Н₄ минимизира пуцање и продирање шљаке
Произвођачи ватросталних материјала могу да избегну дефекте глине на отвору, ниже стопе отпада и смање време застоја у одржавању високе пећи усклађивањем спецификација ФеСи₃Н₄ са стварним радним условима пећи, уместо да слепо следе ултра-високе класе азота.
