January 21, 2026
Pemilihan ilmiah Bata tahan api untuk tungku peleburan kilat adalah fondasi penting untuk memastikan pengoperasian peralatan peleburan logam non-ferro yang aman dan stabil. Tungku peleburan kilat adalah perangkat peleburan logam non-ferro skala besar, yang terutama terdiri dari tiga bagian: menara reaksi, tangki pengendapan, dan cerobong asap naik. Karena perbedaan signifikan dalam tingkat suhu, karakteristik media, dan kondisi erosi aliran udara di setiap bagian, pemilihan bahan tahan api dan konfigurasi struktural perlu dirancang secara khusus sesuai dengan kondisi kerja tertentu.
Karakteristik Struktural Keseluruhan dan Prinsip Pemilihan Bahan Tahan Api dari Tungku Peleburan Kilat
Area fungsional yang berbeda dari tungku peleburan kilat melakukan fungsi proses yang berbeda, dan oleh karena itu memiliki persyaratan yang sangat berbeda untuk kinerja bahan tahan api. Menara reaksi terutama bertanggung jawab atas reaksi cepat suhu tinggi, tangki pengendapan bertanggung jawab atas penyimpanan dan pemisahan lelehan, dan cerobong asap naik bertanggung jawab atas pengangkutan gas buang suhu tinggi. Oleh karena itu, pemilihan bata tahan api harus secara komprehensif mempertimbangkan ketahanan suhu tinggi, ketahanan erosi terak, ketahanan erosi aliran udara, serta kondisi perawatan dan penggantian, daripada hanya mengejar bahan bermutu tinggi.
Menara Reaksi: Konfigurasi Bata Tahan Api di Bawah Kondisi Suhu Tinggi dan Erosi Kuat
Menara reaksi adalah bagian paling kritis dari tungku peleburan kilat, dengan suhu tertinggi dan reaksi material yang paling terkonsentrasi. Suhu maksimum di dalam tungku dapat mencapai 1400-1500℃. Bahan tungku suhu tinggi dan aliran udara melewati badan menara dengan cepat dalam hitungan detik, disertai dengan beberapa material cair yang mengalir di sepanjang dinding bagian dalam, menyebabkan erosi dan korosi kimia yang kuat pada Bata tahan api. Mengingat bahwa menara reaksi digantung di atas tangki pengendapan dan sulit diganti, lapisan utamanya biasanya menggunakan bata magnesia-kromium yang dilebur secara elektrik atau bata magnesia-kromium yang dicetak secara elektrik untuk memenuhi persyaratan komprehensif ketahanan suhu tinggi, ketahanan erosi, dan ketahanan korosi.
Kondisi kerja lapisan atas menara reaksi relatif ringan. Area ini terutama menahan panas radiasi, suhunya lebih rendah, dan tidak bersentuhan langsung dengan bahan tungku. Bata magnesia-kromium semi-rekombinasi atau bata magnesia-kromium ikatan langsung bermutu tinggi dapat digunakan. Di bawah kondisi peleburan yang diperkaya oksigen kemurnian tinggi dan pendinginan yang ditingkatkan, ketergantungan pada bata magnesia-kromium bermutu tinggi dapat lebih dikurangi.
Tangki Pengendapan: Penerapan Bahan Tahan Api yang Berbeda di Berbagai Area
Tangki pengendapan adalah area paling kompleks dalam hal konfigurasi bahan tahan api di tungku peleburan kilat. Ruang atas tangki pengendapan terutama terkena gas suhu tinggi di atas 1350°C. Karena tidak bersentuhan langsung dengan material cair, tingkat erosi dan korosi relatif ringan. Bata magnesia-kromium semi-re-bonded atau bata magnesia-kromium ikatan langsung bermutu tinggi biasanya digunakan, bersama dengan struktur balok berpendingin air untuk mengurangi suhu atap tungku dan memperpanjang masa pakainya.
Garis terak tangki pengendapan dan area di bawah menara reaksi adalah area yang paling parah tererosi. Terak tungku kilat bersifat basa, kaya akan FeO dan SiO₂, dan memiliki sifat korosif yang kuat terhadap bata tahan api. Hal ini juga dipengaruhi oleh erosi material cair dan operasi pengetukan terak yang sering. Area ini biasanya menggunakan bata magnesia-kromium semi-re-bonded berkualitas tinggi dengan ketahanan terak dan ketahanan erosi yang sangat baik. Bata magnesia-kromium re-bonded yang dilebur secara elektrik lebih cocok untuk area garis terak.
Dasar tungku dan area di bawah garis terak membentuk fondasi penahan beban dari struktur lapisan tungku. Meskipun tingkat erosi relatif ringan, setidaknya satu sisi bersentuhan jangka panjang dengan cairan bersuhu tinggi, membutuhkan kekuatan tekan tinggi, porositas tampak rendah, dan suhu pelunakan beban tinggi. Dalam rekayasa praktis, bata magnesia-kromium semi-re-bonded atau bata magnesia-kromium re-bonded yang dilebur secara elektrik sering digunakan. Lapisan bawah dan tengah dasar tungku dikombinasikan dengan bata tanah liat tahan api dan bata insulasi suhu tinggi untuk memenuhi persyaratan penahan beban dan insulasi.
Pemilihan Bahan Tahan Api untuk Bagian Penghubung dan Cerobong Asap ke Atas
Bagian penghubung menara reaksi, tangki pengendapan, dan cerobong asap ke atas terkena erosi aliran udara yang paling terkonsentrasi. Area ini biasanya menggunakan tabung tembaga pendingin sebagai kerangka, dengan bahan cor tahan api amorf diisi di dalamnya. Bahan tersebut harus memiliki ketahanan korosi dan ketahanan erosi yang baik pada suhu tinggi, serta fluiditas yang baik selama konstruksi dan waktu pengawetan yang cukup.
Cerobong asap ke atas adalah saluran untuk pengumpulan dan pembuangan gas buang tungku kilat. Suhu pengoperasian normal umumnya 1250–1300°C, dan kecepatan gas buang bervariasi dari 5,0 hingga 9,0 m/s di area yang berbeda. Bata tahan api di area ini terkena erosi aliran udara dan juga rentan terhadap penumpukan debu. Bata magnesia-kromium semi-re-bonded atau bata magnesia-kromium ikatan langsung biasanya digunakan. Area dekat tangki pengendapan dan di atas lubang pembuangan terak memiliki suhu yang lebih tinggi dan perubahan aliran udara yang signifikan, membuat bata magnesia-kromium semi-re-bonded lebih cocok. Beberapa proyek menggunakan struktur pelat tembaga berpendingin air untuk mengurangi frekuensi perawatan.Kesimpulan
Pemilihan bata tahan api untuk tungku peleburan kilat harus dipandu oleh prinsip kesesuaian dengan kondisi pengoperasian. Pengalaman praktis menunjukkan bahwa alokasi bahan tahan api yang rasional di berbagai bagian tungku harus mencapai keseimbangan antara kinerja dan efektivitas biaya, sambil memenuhi persyaratan ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi, dan keamanan struktural. Ini bukan hanya masalah menggunakan bahan bermutu tertinggi yang tersedia.
