نازل درونی پاتیل و نازل بیرونی پاتیل هر دو به سیستم اسلایدگیت متصل هستند. به بخش داخلی سیستم اسلایدگیت که درون پاتیل فولادسازی قرار دارد یک نازل نصب می‌شود که درواقع همان نازل‌‌درونی پاتیل است. از طرفی بخش بیرونی سیستم اسلایدگیت نیز دارای یک نازل است که به آن نازل بیرونی پاتیل میگویند. در این متن تمرکزمان بر روی نازل درونی پاتیل، معرفی و بررسی خواص و شرایط کاری آن خواهد بود اما با این حال دانستن این نکته خالی از لطف نیست که تفاوت نازل درونی پاتیل با نازل بیرونی پاتیل به این موضوع برمی گردد که روی سطح خارجی نازل بیرونی پاتیل که در تماس با سیستم اسلایدگیت است، از یک قاب فلزی ناستفاده شده است با این تفاوت که نازل درونی پاتیل از این پوشش فلزی استفاده نمی کند.
همانطور که پیش تر نیز بیان شد، نازل درونی پاتیل یک جزء کلیدی ضروری برای کنترل جریان فولاد و سرعت ریخته گری در فرآیند ذوب فولاد است. اگر نازل درونی پاتیل در فرآیند استفاده از کار بیفتد، منجر به حوادث بدی در تولید مانند آسیب جدی به ماشین ریخته گری و سوختن تجهیزات ماشین ریخته گری مداوم می شود که ایمنی افراد و تجهیزات را به طور جدی تهدید می کند. کاهش یا حذف حوادث نازل درونی پاتیل در اثر آسیب و بهبود کیفیت و عمر نازل درونی پاتیل برای کارخانه فولادسازی که سرعت تولید در آن سریعتر و سریعتر می شود، از اهمیت بالایی برخوردار است. نازل درونی پاتیل تحت سرویس بارها و بارها توسط فلاشینگ (تخلیه) مذاب فلزی، فرسایش شیمیایی و شوک حرارتی، دمای خود نازل پاتیل به شدت تغییر می کند، که باعث می شود نازل درونی پاتیل به طور نابرابر گرم شود و یک گرادیان دمایی خاص تشکیل شود، و این موضوع منجر به این می شود که این سازه در همه جا تغییر شکل می دهد و تغییر شکل انقباض چون با ساختار این سازه، سازگار نیست، متقابلاً محدود نمی شود و در نهایت تنش حرارتی ایجاد می کند. هنگامی که تنش حرارتی از حد استحکام نازل درونی پاتیل فراتر رود، شکافی در مرکز سوراخ ایجاد می کند که منجر به فرسایش حرارتی مکانیکی می شود. فولاد و سرباره از طریق شکاف ها به نازل درونی پاتیل نفوذ می کنند و با مواد نازل پاتیل واکنش می دهند و باعث فرسایش ترموشیمیایی آن می شوند.
به منظور بهبود عمر مفید نازل درونی پاتیل، بایستی ملاحظات قابل توجهی مورد نظر قرار بگیرد، از جمله اینکه، مقاومت در برابر دمای بالا داشته باشد، استحکام عالی در دمای بالا را در ساختار مکانیکی خود داشته باشد، مقاومت در برابر شوک حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی نیز از عوامل بسیار تاثیرگذار . مطالعه قانون تغییر تنش حرارتی در فرآیند سرویس دهی نازل پاتیل برای بهبود و افزایش کیفیت طراحی و عمر مفید آن بسیار مهم است.
در ترکیب شیمیایی نازل درونی پاتیل در اکثر موارد در محدوده ۸۰ درصدآلومینا و تا ۱۰ درصد کربن وجود دارد. در مورد مغزی یا حلقه تعبیه شده درون نازل درونی پاتیل اما در حال حاضر، شامل انواع مختلف تعبیه شده Al2O3-C، Al2O3-ZrO2-C، MgO-C و ZrO2 است (در بخش کپشن شکل 2 مغزی زیرکونیایی نشان داده شده است).
با توجه به فرآیند تولید، نازل درونی پاتیل را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
پخت با دمای بالا، پخت با حرارت کم یا متوسط و بدون پخت . معایبی مانند مصرف انرژی بالا، فرآیند پیچیده اشباع مشتقات، چرخه تولید طولانی، راندمان پایین و آلودگی جدی در نازل درونی پاتیل پخته وجود دارد. در مقایسه با نازل پاتیل پخت شده، نازل پاتیل پخته نشده بدون بایندر آغشته دارای مزایای بسیاری مانند حفاظت از محیط زیست، فرآیند ساده، صرفه جویی در انرژی و راندمان بالا است. بنابراین، پاتیل های بیشتری از نازل درونی پاتیل پخته نشده استفاده می کنند. در مقایسه با سایر مواد، دیرگدازهای Al2O3-C به دلیل مقاومت عالی در برابر شوک حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی، ترشوندگی کم در برابر مذاب فولاد و سرباره و مقاومت منحصر به فرد در برابر اکسیداسیون و استحکام مکانیکی به طور گسترده در نازل درونی پاتیل استفاده می‌شوند .
نازل درونی پاتیل جزء مهمی در فرآیند ریخته گری مداوم فولاد است. برای کنترل جریان فولاد مذاب از پاتیل به داخل تاندیش و سپس به داخل قالب استفاده می شود. در اینجا چند نکته کلیدی در مورد نازل درونی پاتیل وجود دارد:
گرفتگی نازل درونی پاتیل یک مشکل طولانی مدت در هنگام تخلیه فولاد مذاب در فرآیند ریخته گری مداوم است.
سرعت جریان فولاد مذاب از طریق نازل درونی پاتیل به دلیل گرفتگی نازل کاهش می یابد که منجر به مشکلات عملیاتی جدی می شود.
گرفتگی نازل درونی پاتیل بهره وری را کاهش می دهد، عملکرد فرآیند را کاهش می دهد و کیفیت فولاد را تحت تاثیر قرار می دهد
قطر بزرگتر نازل درونی پاتیل یا گرفتگی نازل کمتر می تواند سرعت جریان کافی برای رسیدن به سرعت ریخته گری هدف را تضمین کند.
Al2O3 و اجزاء مرکب آن اصلی‌ترین مواردی بودند که باعث گرفتگی نازل در طی فرآیند ریخته‌گری مداوم فولاد می‌شوند.
تصفیه کلسیم می‌تواند با افزودن سیم‌های Si-Ca، آن اجزای نقطه ذوب بالا را به C12A7(Dodecacalcium hepta-aluminate) تبدیل کند و از مسدود شدن نازل پاتیل فولاد جلوگیری کند.
سری نازل های بالا ) (درونی)/پایین (بیرونی) پاتیل (نازل کلکتور) با جدیدترین فناوری بهینه سازی ماتریس و تئوری فشرده ترین توسعه یافته اند. آنها با مقاومت شوک حرارتی خوب، مقاومت در برابر حرارت قوی، کیفیت ثابت و عمر طولانی مشخص می شوند.
محل قرارگیری نازل درونی پاتیل، درون well block در کف پاتیل فولادسازی است. well block پاتیل قطعه ای نسوز مورد استفاده در فولادسازی است که پوشش نسوز کف پاتیل را به مکانیزم یا سیستم اسلایدگیت برای کنترل جریان متصل می کند.
در اینجا چند نکته کلیدی در مورد well block بیان خواهد شد:
ترکیب: well block پاتیل با ترکیب انتخابی از مواد شیمیایی مانند Al2O3+Cr2O3، CaO و MgO ساخته شده است که به همین دلیل طول عمر آن معادل 80 ذوب است.
اهمیت: اگرچه well block یک قسمت نسبتاً کوچک نسوز در پاتیل است، اما در یک نقطه مهم (خروجی پاتیل) قرار دارد و بنابراین می تواند فولاد تولیدی را تحت تأثیر قرار دهد.
ساخت:. این well block ها بسته به پیکربندی پاتیل می توانند گرد یا مربع باشند
انواع: بلوک چاه انواع مختلفی دارد، از جمله بلوک چاه پاتیل، بلوک چاه نازل و بلوک چاه نسوز.
طراحی: well block ها، نسوز پیش ساخته با چگالی بالا هستند که برای استفاده در پاتیل ها برای قرار دادن نازل درونی پاتیل یا پرجینگ پلاگ (پروس پلاگ) طراحی شده اند.
تفاوت نازل درونی پاتیل با نازل بیرونی پاتیل به این موضوع برمی گردد که روی سطح خارجی نازل بیرونی پاتیل که در تماس با سیستم اسلایدگیت است، از یک قاب فلزی ناستفاده شده است با این تفاوت که نازل درونی پاتیل از این پوشش فلزی استفاده نمی کند.
نازل درونی پاتیل جزء مهمی در فرآیند ریخته گری مداوم فولاد است. برای کنترل جریان فولاد مذاب از پاتیل به داخل تاندیش و سپس به داخل قالب استفاده می شود.
جهت بهره مندی از محصولات متنوع شرکت ویستا آسمان با ما در تماس باشید.
