Ověření účinnosti izolace vyzdívky licí pánve ve společnosti ArcelorMittal Ostrava a.s.

Marek Sporka

Master's thesis

Verification of effeciency of ladle lining insulation in ArcelorMittal Ostrava a.s.

Abstract:

Diplomová práce řeší ověření účinnosti tepelné izolace vyzdívky licí pánve ve společnosti ArcelorMittal Ostrava a.s. Cílem bylo ověření funkčnosti této izolace v dalších kampaních vyzdívky licí pánve. Výzkum byl rozdělen do dvou částí a to na část experimentální a část výpočtovou. V experimentální části se jednalo o provozní sledování licích pánví v ocelárně ArcelorMittal Ostrava a.s. V rámci experimentu byla měřena povrchová teplota pláště licí pánve termovizní kamerou a optickým pyrometrem. Ze sledovaných údajů bylo zjištěno, že izolovaná licí pánev má v první kampani nižší teplotu pláště, než izolované licí pánve, které jsou ve druhé, třetí, čtvrté nebo páté kampani. Ve výpočtové části se jednalo o určení teplot uvnitř vyzdívky licí pánve. K tomuto účelu byly využity matematické rovnice jednosměrného stacionárního vedení tepla složenou válcovou stěnou. Výpočtem bylo zjištěno, že při minimální tloušťce vyzdívky by na izolaci Promalight mohla působit teplota okolo 1 000 °C, což jak uvádí výrobce je při dlouhodobém setrvání na takto vysokých teplotách pro tuto izolaci degradující. Na základě zjištěných údajů můžeme potvrdit, že v začátcích první kampaně je používaná izolace ještě v pořádku. Postupné zvyšování teploty pláště licích pánví v dalších kampaních však naznačuje, že se izolace často pohybují na rozhraní snesitelnosti vyšších teplot. V závislosti na různých podmínkách se může stát, že dochází k částečnému nebo úplnému poškození izolace. Proto je nutno udělat kroky pro zlepšení funkčnosti izolace vyzdívky licí pánve.

Abstract:

This thesis tries to verify the efficiency of heat insulation of linings for a pour ladle in ArcelorMittal Inc. with goal to verify the functionality of the insulation of the linings in other campaigns. The research was devided into two parts – calculation part and experimental part The experimental part was based on observing pouring ladles in the steel plant of ArcelorMittal Inc. Observing consisted of measurement of the surface temperature via thermo-vision camera and optical pyrometer. Based on the measured data it was determined, that the insulated ladle has lower temperature during the first campaign than insulated ladles in the 2nd, 3rd, 4th or 5th campaign. The calculation part tries to determinate the temperature inside the lining of the pouring ladle. For this reason the mathematical equations of one-way stationary heat conduct in cylindrical shell were used. The calculations revealed that for the minimum thickness of lining Promalight the temperature could be 1000 °C. This temperature is stated by the manufacturer to cause degradation on the lining in long term application. Based on the data we can verify that at the beginning of the first campaign the insulation is all right. As the temperature grows in next campaigns the data show that the insulation suffers from high temperature. Dependent on various causes it may happen that the insulation can be partially or entirely damaged. That is why it is essential to make steps necessary to improve the functionality of the lining.

Keywords

licí pánev, sekundární metalurgie, výroba oceli, pánvová pec, žáruvzdorný materiál, izolační materiál, vyzdívka

Keywords

pouring ladle, secondary metallurgy, steel production, ladle furnace, refractory material, insulation material, lining

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 26. 5. 2015
• Supervisor: Dalibor Jančar
• Reader: Zuzana Lorencová

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Master programme / field:
Metalurgické inženýrství / Tepelná technika a průmyslová keramika