کوره سیلیکونی صنعتی: روش های تعمیر برای لوله آجر کربنی

کوره سیلیکون صنعتی: روش‌های تعمیر سوراخ خروجی آجر کربنی

The کوره سیلیکون صنعتی نوعی کوره قوس الکتریکی زیر آب است که به طور خاص برای تولید سیلیکون مذاب استفاده می‌شود. در داخل کوره، ناحیه سوراخ خروجی (یا "چشم کوره") ضعیف‌ترین نقطه است که به دلیل فرسایش شدید ناشی از سرباره و سیلیکون مذاب با دمای بالا، سریع‌ترین آسیب را می‌بیند. این بخش حیاتی معمولاً با آجر کربنی پوشانده می‌شود.

1. مکانیسم‌های آسیب آجر کربنی سوراخ خروجی

آسیب به آجرهای کربنی در سوراخ خروجی در درجه اول ناشی از دو عامل است: حساسیت ذاتی کربن به اکسیداسیون و فرسایش مکانیکی ناشی از سیالات با دمای بالا.

1.1 اکسیداسیون آجر کربنی

در حالی که آجرهای کربنی مزایای قابل توجهی را برای این کاربرد ارائه می‌دهند، یک نقص اساسی دارند: حساسیت به اکسیداسیون. ناحیه سوراخ خروجی دائماً در معرض هوا قرار دارد که سرعت اکسیداسیون آجرهای کربنی را تسریع می‌کند.

1.2 فرسایش مکانیکی

سایش مکانیکی از چندین منبع رخ می‌دهد:

   عمل شستشوی سیلیکون مذاب در هنگام تخلیه، که به تدریج سوراخ خروجی را بزرگ می‌کند.

   عملیات تمیز کردن مکانیکی تهاجمی زمانی که سرباره با ویسکوزیته بالا باعث جریان ضعیف یا باز شدن دشوار سوراخ خروجی می‌شود.

   پوسته شدن حرارتی ناشی از نوسانات سریع دما بین فاز تخلیه داغ و فاز بعدی مسدود کردن/خنک کردن، به دلیل چرخه عملیات متناوب کوره.

   توزیع جریان نامتعادل در داخل کوره قوس الکتریکی زیر آب، که می‌تواند نقاط داغ موضعی ایجاد کرده و سایش سوراخ خروجی را تسریع کند.

2. روش‌های تعمیر سوراخ خروجی

قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گازهای کوره، سیلیکون مذاب و سرباره، سوراخ خروجی را به شکل بیضی فرسایش می‌دهد. پس از بزرگ شدن، مسدود کردن آن دشوار می‌شود و منجر به نشت و "خروج مواد" می‌شود که نیاز به تعمیر یا تعویض دارد.

2.1 روش تعمیر سنتی

رویکرد سنتی شامل تعمیر دستی سوراخ خروجی آسیب دیده توسط تکنسین‌ها است. این فرآیند شامل موارد زیر است:

   پاکسازی رسوبات سیلیکون و سرباره از ناحیه.

   پر کردن سوراخ خروجی آسیب دیده، از داخل و خارج، با خمیر الکترود.

   تشکیل یک لایه بیرونی محافظ با استفاده از مواد نسوز ریختنی.

در یک عملیات معمولی با پنج سوراخ خروجی در چرخش، هر کدام پس از 5-7 روز استفاده نیاز به تعمیر دارند. این تعمیر و نگهداری مکرر تأثیر منفی بر شاخص‌های فنی و اقتصادی کلیدی دارد که با شدت کار بالا، شرایط کاری نامناسب، زمان توقف طولانی، هزینه بالا و راندمان کلی پایین مشخص می‌شود.

2.2 فناوری تعمیر پیشرفته سوراخ خروجی

برای رفع ناکارآمدی‌های روش سنتی، یک فناوری تعمیر جدید توسعه یافته است. روش خاص به شرح زیر است:

① حذف دقیق: از یک دکل حفاری تخصصی برای سوراخ کردن آجر کربنی آسیب دیده استفاده کنید. عمق و قطر سوراخ با توجه به میزان آسیب تعیین می‌شود.

② پر کردن کامپوزیت: حفره تازه ایجاد شده را با یک ماده کامپوزیت ساخته شده از خمیر الکترود، کاربید سیلیکون و قیر پر کنید. این پرکننده به دلیل سیالیت عالی و خواص پیوند دهنده در هنگام حرارت دادن انتخاب می‌شود و به آن اجازه می‌دهد تا به یک ساختار یکپارچه با آجر کربنی اصلی تبدیل شود. جزء کاربید سیلیکون مقاومت در برابر اکسیداسیون و سایش را افزایش می‌دهد و عمر مفید را افزایش می‌دهد.

③ درج آستین گرافیتی: یک آستین کربن گرافیتی را در حفره پر شده قرار دهید. آستین گرافیتی مقاومت در برابر سایش مکانیکی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و محافظت در برابر خوردگی را برای ساختار سوراخ خروجی فراهم می‌کند.

④ آب بندی شکاف: از خمیر الکترود و خمیر شکاف ریز برای آب بندی هر گونه شکاف باقی مانده بین پرکننده و آستین گرافیتی استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که آجر کربنی و آستین در حین کک شدن به هم متصل می‌شوند.

⑤ تعمیر دونده: دونده تخلیه را با مواد ریختنی با آلومینا بالا تعمیر کنید و سپس یک لایه محافظ از خمیر الکترود اعمال کنید.

پس از این تعمیر، پخت کنترل شده قبل از بازگشت سوراخ خروجی به سرویس مورد نیاز است. این فناوری پیشرفته در صنعت چین به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. کاربردهای میدانی نشان می‌دهد که به طور موثر عمر سوراخ خروجی را افزایش می‌دهد، دفعات تعویض را کاهش می‌دهد، هزینه‌های تعمیر را کاهش می‌دهد و خروجی کلی و عملکرد اقتصادی کوره‌های سیلیکون صنعتی را بهبود می‌بخشد.

 ما یک تولید کننده حرفه‌ای کوره الکتریکی هستیم. برای سوالات بیشتر، یا اگر به کوره‌های قوس الکتریکی زیر آب، کوره‌های قوس الکتریکی، کوره‌های تصفیه پاتیل یا سایر تجهیزات ذوب نیاز دارید، لطفاً دریغ نکنید با ما در تماس باشید  susan@aeaxa.com