Industriële siliciumoven: reparatiemethoden voor het aftapgat van koolstofsteen

Industriële siliciumoven: reparatiemethoden voor de koolstofstenen tapgat

Deindustriële siliciumovenis een type ondergedompelde vlamboogoven die specifiek wordt gebruikt voor het produceren van gesmolten silicium. Binnen de oven is het tapgat (of "ovenoog") het zwakste punt, dat de snelste schade oploopt door ernstige erosie door hoge-temperatuur slak en gesmolten silicium. Dit kritieke gedeelte is typisch bekleed met koolstofsteen.

1. Schademechanismen van de tapgat-koolstofsteen

Schade aan de koolstofstenen in het tapgat is voornamelijk het gevolg van twee factoren: de inherente gevoeligheid van koolstof voor oxidatie en mechanische erosie door vloeistoffen op hoge temperatuur.

1.1 Oxidatie van koolstofsteen

Hoewel koolstofstenen aanzienlijke voordelen bieden voor deze toepassing, hebben ze een kritieke fout: gevoeligheid voor oxidatie. Het tapgatgebied wordt voortdurend blootgesteld aan lucht, wat de oxidatiesnelheid van de koolstofstenen versnelt.

1.2 Mechanische erosie

Mechanische slijtage treedt op door verschillende bronnen:

   De spoelwerking van gesmolten silicium tijdens het tappen, waardoor het tapgat geleidelijk wordt vergroot.

   Agressieve mechanische reinigingswerkzaamheden wanneer slak met hoge viscositeit een slechte stroming of een moeilijke opening van het tapgat veroorzaakt.

   Thermische afschilfering veroorzaakt door snelle temperatuurschommelingen tussen de hete tapfase en de daaropvolgende plug-/koelfase, als gevolg van de intermitterende bedrijfscyclus van de oven.

   Onevenwichtige stroomverdeling binnen de ondergedompelde vlamboogoven, die lokale hotspots kan creëren en de slijtage van het tapgat kan versnellen.

2. Tapgat-reparatiemethoden

Langdurige blootstelling aan ovengassen, gesmolten silicium en slak corrodeert en erodeert het tapgat tot een ovale vorm. Eenmaal vergroot, wordt het moeilijk om het af te dichten, wat leidt tot lekkages en "run-outs", waardoor reparatie of vervanging noodzakelijk is.

2.1 Traditionele reparatiemethode

De conventionele aanpak omvat technici die het beschadigde tapgat handmatig repareren. Het proces omvat:

   Het verwijderen van silicium- en slakafzettingen uit het gebied.

   Het vullen van het beschadigde tapgat, van binnen en van buiten, met elektrodepasta.

   Het vormen van een beschermende buitenlaag met behulp van een gietbaar vuurvast materiaal.

In een typische operatie met vijf tapgaten in rotatie, vereist elk tapgat reparatie na 5-7 dagen gebruik. Dit frequente onderhoud heeft een negatieve invloed op belangrijke technische en economische indicatoren, gekenmerkt door hoge arbeidsintensiteit, slechte werkomstandigheden, lange stilstand, hoge kosten en een lage algehele efficiëntie.

2.2 Geavanceerde tapgat-reparatietechnologie

Om de inefficiënties van de traditionele methode aan te pakken, is een nieuwe reparatietechnologie ontwikkeld. De specifieke procedure is als volgt:

① Precisieverwijdering: Gebruik een gespecialiseerde boorinstallatie om de beschadigde koolstofsteen uit te boren. De diepte en diameter van de boring worden bepaald door de omvang van de schade.

② Composietvulling: Vul de nieuw gecreëerde holte met een composietmateriaal gemaakt van elektrodepasta, siliciumcarbide en pek. Deze vuller wordt gekozen vanwege zijn uitstekende vloeibaarheid en hechteigenschappen bij verhitting, waardoor het kan sinteren tot een monolithische structuur met de originele koolstofsteen. De siliciumcarbidecomponent voegt oxidatie- en slijtvastheid toe, waardoor de levensduur wordt verlengd.

③ Grafiet-huls-inbrenging: Plaats een grafiet-koolstofhuls in de gevulde holte. De grafiet-huls biedt superieure mechanische slijtvastheid, oxidatiebestendigheid en corrosiebescherming voor de tapgatstructuur.

④ Spleetafdichting: Gebruik elektrodepasta en fijn-spleetpasta om eventuele resterende openingen tussen de vuller en de grafiet-huls af te dichten, zodat de koolstofsteen en de huls tijdens het coken aan elkaar worden gesmolten.

⑤ Loperreparatie: Repareer de taploper met een hoog-alumina gietbaar materiaal en breng vervolgens een beschermende laag elektrodepasta aan.

Na deze reparatie is gecontroleerd bakken vereist voordat het tapgat weer in gebruik wordt genomen. Deze geavanceerde technologie heeft brede acceptatie gekregen binnen de industrie in China. Veldtoepassingen tonen aan dat het de levensduur van het tapgat effectief verlengt, de frequentie van vervangingen vermindert, de reparatiekosten verlaagt en de algehele output en economische prestaties van industriële siliciumovens verbetert.

 Wij zijn een professionele fabrikant van elektrische ovens. Voor verdere vragen, of als u ondergedompelde vlamboogovens, elektrische vlamboogovens, pan-raffinageovens of andere smeltapparatuur nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen via  susan@aeaxa.com