Przegląd produktów – wyjątkowe wymagania dotyczące kotłów żużlowych LF/VD
A Tygiel żużlowy LF(pojemnik na żużel z pieca kadziowego) lubTygiel żużlowy VD(wiadro z żużlem do odgazowywania próżniowego) uchwytyżużel syntetyczny– nie gwałtowny, wysokotemperaturowy żużel z pieca łukowego lub konwertorowego, ale starannie wymieszana mieszanka wapna, fluorytu i stopów przeznaczona do rafinowania stopionej stali.
Czym wyróżniają się kotły żużlowe LF/VD?
1. Temperatura żużla jest niższa (~1500°C w porównaniu do 1650°C w przypadku pieca łukowego), ale czas wytrzymywania jest znacznie dłuższy– czasami 60–90 minut na każde ciepło. Garnek musi wytrzymaćodkształcenie pełzaniaw utrzymującej się wysokiej temperaturze.
2. Żużel syntetyczny jest bardzo płynny po stopieniu, lecz staje się niezwykle lepki po ostygnięciu.Martwe strefy i ostre wewnętrzne narożniki powodują gromadzenie się żużla, który z czasem zmniejsza wydajność.
3. Odgazowywanie próżniowe (VD) nakłada wyjątkowe wymagania:kocioł żużlowy można umieścić w próżni (0,5–1 tora) na krótkie okresy. Każda mikroporowatość w odlewie może powodować odgazowanie, co prowadzi dotworzenie się pęcherzyków w stalilub – co gorsza –implozja garnkajeśli istnieje duża pusta przestrzeń.
4. Obróbkę garnków LF/VD przeprowadza się często za pomocą tej samej wieżyczki, która podnosi kadź stalową.Oznacza to, że garnek musi być lżejszy i bardziej kompaktowy niż garnki EAF/BOF, aby pasował do rozstawu ramion wieżyczki i geometrii haka dźwigu.
5. Skład chemiczny żużla jest zasadowy (wysoka zawartość CaO/Al₂O₃), który atakuje granice ziaren krzemu i aluminium.Szczególną uwagę należy zwrócić na wtrącenia niemetaliczne.
Tygle żużlowe LF/VD firmy Womic Steel są projektowane z myślą o:wyjątkowo niska zawartość wodoru, gładkie kontury wewnętrzne, Iprecyzyjne kompaktowe wymiary– dokładnie to, czego wymaga metalurgia wtórna.
Dlaczego warto wybrać firmę Womic Steel do produkcji kotłów żużlowych LF/VD?
| Wymóg | Rozwiązanie Womic |
| Zawartość wodoru ≤1,5 ppm | Trzykrotne odgazowanie: VD po stopieniu, VD po rafinacji oraz dyfuzyjne odwodornienie podczas obróbki cieplnej (48 godzin w temp. 650°C). |
| Odporność na pełzanie w temperaturze 1500°C (2730°F) | Wyższa zawartość Mo (0,4–0,6%) w gatunkach stopowych oraz wzmocnienie roztworowe wanadem. |
| Brak martwych stref żużlowych | Profil wewnętrzny składa się wyłącznie z promieni >50 mm; strefy przejściowe są obrabiane maszynowo CNC w celu wyeliminowania nierówności. |
| Kompatybilność z próżnią | Badanie szczelności UT w 100% objętości + hel gwarantuje brak porowatości. Certyfikacja do <1e-6 mbar·l/s. |
| Lekki, ale wytrzymały | Zoptymalizowana grubość ścianki metodą elementów skończonych (FEA) (średnio 40–50 mm w porównaniu do 60–70 mm w przypadku garnków EAF); waga zmniejszona o 25% bez utraty wytrzymałości. |
| Gładkie uwalnianie żużla | Powłoka ceramiczna (nie pełna gruba powłoka) + polerowane wykończenie powierzchni (Ra ≤ 3,2 μm). |
| Montaż wieżyczki | Wykonujemy laserowy skan ramion wieżyczki pieca kadziowego i dostarczamy model 3D w celu sprawdzenia odstępu przed odlewaniem. |
Oferujemy równieżpomiar przyczepności żużla na miejscu– do garnka przykładamy skalibrowany ciężarek, podgrzewamy do 1200°C i mierzymy moment obrotowy potrzebny do oderwania żużla.
Dane techniczne – zoptymalizowany kocioł żużlowy LF/VD
Pojemność a rozmiar kadzi
| Pojemność kadzi stalowej (tony) | Typowa objętość żużla LF (tony) | Zalecana pojemność garnka (tony) | Waga doniczki (tony) | Średnica zewnętrzna (mm) | Wysokość (mm) |
| 60 | 4-6 | 6-8 | 9-12 | 1200 | 900 |
| 80 | 6-9 | 10-12 | 14-18 | 1350 | 1050 |
| 100 | 8-12 | 12-15 | 18-22 | 1500 | 1150 |
| 120 | 10-15 | 15-20 | 22-28 | 1600 | 1250 |
| 150 | 12-18 | 20-25 | 28-34 | 1700 | 1350 |
| 180 | 15-22 | 25-30 | 34-40 | 1800 | 1450 |
Wymiary kotła muszą być kompatybilne z wieżyczką pieca kadziowego – optymalizujemy je pod kątem Twojego sprzętu.
Gatunki materiałów do serwisu LF/VD
| Stopień | Funkcje specjalne | Cel zawartości H | Wytrzymałość na pełzanie (1500°C, 100 godz.) | Najlepszy dla |
| ZG270-500 Ultra-niski H | S≤0,012%, P≤0,015%, odgazowanie próżniowe | ≤1,8 ppm | 25 MPa | Stal węglowa ogólna LF |
| GS-20Mn5V (+V) | Wanad 0,10-0,20% dla odporności na pełzanie | ≤1,5 ppm | 35 MPa | Stal stopowa, stal łożyskowa |
| ASTM A27 65-35 Niski H | Z Cu+Ni+Mo, obróbka dehydro | ≤1,2 ppm | 40 MPa | Stal specjalistyczna, wysokostopowa |
| 1,5415 (16Mo3) modyfikowany | Mo 0,25-0,35%, Cr 0,30% maks. | ≤1,2 ppm | 55 MPa | Ekstremalna odporność na pełzanie (VD heavy duty) |
Typowy cel:W większości zastosowań niskotemperaturowych (LF) najlepszą równowagę zapewnia GS-20Mn5V. Do zastosowań VD (próżniowych) zawsze zalecamy stal ASTM A27 65-35 Low H lub modyfikowaną stal 16Mo3.
Dane testu pełzania (wewnętrzne Womic)
| Tworzywo | Temp | Stres | Czas pęknięcia (mediana) | Wydłużenie przy zerwaniu |
| GS-20Mn5V | 1500°C | 30 MPa | 210 godzin | 12% |
| ASTM A27 mod | 1500°C | 40 MPa | 165 godzin | 8% |
| modyfikacja 16Mo3 | 1500°C | 50 MPa | 98 godzin | 6% |
*Wartości te znacznie przekraczają typowe wymagania dotyczące żużla LF (zwykle 2-3 godziny przy maksymalnej temperaturze na jedno wytopienie).*
Protokół wypalania wodoru (dla zastosowań próżniowych)
| Scena | Temp | Czas | Atmosfera | Zamiar |
| 1 | 350°C | 12 godzin | Powietrze | Początkowe usuwanie wilgoci |
| 2 | 550°C | 24 godziny | Suchy N₂ | Dyfuzja wodoru atomowego |
| 3 | 650°C | 48 godzin | Suchy N₂ + 5% pochłaniacz H₂ | Głęboka dehydrogenacja |
| 4 | 300°C (studzenie pieca) | 10 godzin | Suchy N₂ | Zapobiega ponownemu wchłanianiu |
Końcowa zawartość wodoru zweryfikowana analizatorem LECO (próbka z rdzenia trzpienia).
Profil wewnętrzny dla przepływu żużla syntetycznego
| Strefa | Nachylenie | Promień | Wykończenie powierzchni | Funkcjonować |
| Górna krawędź | 5° do wewnątrz | 75 mm | Obrobione maszynowo, Ra 6,3 | Przewodnik po wejściu do żużla |
| Górna część ciała | stożek 8° | Ciągły 50 mm | Obrobione maszynowo, Ra 3,2 | Główne zejście żużla |
| Dolna część ciała | stożek 6° | Ciągły 60 mm | Polerowane, Ra 1,6 | Przyspieszenie rozładowania |
| Spód | Półkulisty | R = 150 mm | Polerowane, Ra 1,6 | Brak płaskiej strefy stagnacji |
Gładka, polerowana powierzchnia wewnętrzna w połączeniu z powłoką ceramiczną zmniejsza przyleganie żużla o około 70% w porównaniu z powierzchniami bezpośrednio odlewanymi.
Kontrola jakości wanny żużlowej LF/VD – skupienie na próżni i pełzaniu
| Test | Metoda | Przyjęcie |
| Zawartość wodoru | Analizator spalania LECO | ≤1,5 ppm (lub zgodnie ze specyfikacją) |
| Test szczelności helem | Komora próżniowa + spektrometr masowy | Szybkość wycieku < 1×10⁻⁶ mbar·l/s |
| Ultradźwiękowy (pełna objętość) | Układ fazowany + TOFD | Brak defektów płaskich >3 mm; klasa porowatości maks. 2 |
| Test pełzania (opcjonalnie) | Stałe obciążenie w temperaturze 1500°C | Pęknięcie >100h przy 40 MPa |
| Wymiarowy (dopasowanie do wieżyczki) | Skanowanie laserowe + porównanie CAD | Brak zakłóceń; potwierdzono zezwolenie |
| Trunnion UT | Zgodnie z normą ASME V, plus belka kątowa | Brak wskazań liniowych >1,5 mm |
| Badanie uwalniania żużla | Model w skali z żużlem metalurgicznym | Żużel resztkowy <5% |
Proces produkcyjny – kompatybilny z próżnią i pełzaniem
1. Wybór materiałów– złom stalowy o niskiej zawartości P, niskiej zawartości S + surówka, brak złomu nadającego się do ponownego walcowania.
2. Topienie w piecu łukowym + rafinacja LF– cel S<0,010%, P<0,012%, leczenie wapniem.
3. Odgazowywanie próżniowe (VD) przy ciśnieniu 0,5 tora– odczekać 25 minut, usunąć H do <1,5 ppm.
4. Wylewanie od dołu– pojedyncza kadź do formy, w ściśle kontrolowanej temperaturze (1550–1570°C).
5. Kontrolowane chłodzenie w formie– 48 godzin przed wytrząsaniem, aby uniknąć mikroskurczu.
6. Wstępne czyszczenie i szlifowanie– zdejmij podnośniki, bramki.
7. Obróbka cieplna w roztworze– 950°C, wytrzymywanie 2h na każde 25mm, hartowanie wymuszone powietrzem.
8. Pieczenie dehydrogenacyjne– zgodnie z powyższą tabelą protokołu.
9. Ruszenie– 600°C, utrzymywanie 4h, chłodzenie powietrzem.
10.Obróbka zgrubna– kontur dolny, otwory czopowe.
11.NDT (UT, MT, PT, test szczelności)– każde odrzucenie powoduje konieczność ponownego opracowania.
12.Obróbka końcowa– profil wewnętrzny metodą CNC, uzyskując Ra 3,2.
13.Aplikacja do mycia ceramiki– natryskiwane, suszone na powietrzu, a następnie wypalane w temperaturze 400°C.
14.Ostateczny raport wymiarowy i znakowanie.
Opakowania do kotłów żużlowych LF/VD (wrażliwe na czystość)
Ponieważ zbiorniki żużlowe LF/VD mogą być stosowane w zastosowaniach próżniowych, unikamy środków smarnych na bazie węglowodorów. Zamiast tego:
● Powierzchnie obrobione maszynowo zabezpieczonefolia z tworzywa sztucznego z inhibitorem korozji parowej (VCI), nie olej.
● Zapieczętowane wworek próżniowy(opcjonalnie) jeśli jest to wymagane do krytycznego działania odkurzacza.
● Skrzynia drewniana wzmocniona stalą, wewnątrz pochłaniacz wilgoci.
● Wysyłka drogą lotniczą w przypadku pilnych wymian (waga doniczki < 1500 kg w przypadku małych rozmiarów).
Studia przypadków – kotły żużlowe LF/VD w akcji
Przypadek 1: Huta stali łożyskowej, Japonia – zapobieganie pęknięciom wodorowym
Wyzwanie:W garnkach stosowanych w procesie VD po 18 miesiącach pojawiły się pęknięcia z powodu ładowania wodorem.
Rozwiązanie:Firma Womic dostarczyła kotły ASTM A27 o niskiej zawartości wodoru (H≤1,2 ppm) z wypiekaniem w procesie dehydrogenacji.
Wynik:36 miesięcy i nadal bez pęknięć. Powtórz zamówienie, aby otrzymać 20 doniczek.
Przypadek 2: Huta stali rurociągowej, Niemcy – odkształcenie pełzające
Wyzwanie:Po 2 latach żużel LF uległ opadnięciu na krawędzi, co spowodowało utratę współosiowości z wieżą.
Rozwiązanie:Modyfikowany stop 16Mo3 z większą zawartością Mo i zwiększoną grubością ścianek o 8 mm.
Wynik:Brak mierzalnych odkształceń po 3 latach. Klient wybrał Womic jako jedynego dostawcę.
Przypadek 3: Stal specjalistyczna LF, USA – zamarzanie żużla
Wyzwanie:Pozostałości żużla syntetycznego zmniejszyły efektywną wydajność o 30% w ciągu 6 miesięcy.
Rozwiązanie:Polerowany profil wewnętrzny (Ra 1,6) + powłoka ceramiczna.
Wynik:Spadek wydajności <5% po 12 miesiącach. Czas zrzucania żużlu skrócony o 40%.
Zastosowania – gdzie krytyczne znaczenie mają kotły żużlowe LF/VD
●Stacje pieców kadziowych (LF)– do stali stopowej, narzędziowej, łożyskowej
●Odgazowywacze próżniowe (VD / VOD)– w tym gatunki stali nierdzewnej
●Transport żużla kadziowegoz rafinerii do składowiska żużla
●Zakłady stali specjalistycznejprodukcja stali o wysokiej czystości (samoloty, rurociągi)
●Zakłady badawcze i pilotażowe– kotły żużlowe o małej pojemności (1-5 ton)
Często zadawane pytania (FAQ) – LF/VD
P: Dlaczego zawartość wodoru jest tak ważna w przypadku tygli żużlowych?
A: Podczas odgazowywania próżniowego, rozpuszczony wodór w odlewie stalowym może dyfundować i rekombinować w wodór cząsteczkowy w miejscach wtrąceń niemetalicznych. Powoduje to powstanie ciśnienia wewnętrznego, prowadzącego do powstawania pęcherzy lub pęknięć – czasami nazywanych „łuszczeniem się wodoru”. Kotły LF/VD są podatne na to zjawisko, ponieważ są utrzymywane w próżni przez dłuższy czas.
P: Czy można certyfikować zawartość wodoru na poziomie <1,0 ppm?
O: Tak, ale wymaga specjalnej metody topienia (topienie indukcyjne w próżni lub przetapianie elektrożużlowe) i jest droższe. W większości zastosowań 1,5 ppm jest wystarczające.
P: Czy wykonujecie testy szczelności metodą próżniową?
O: Tak, na życzenie klienta przeprowadzamy testy szczelności helem i wystawiamy certyfikat zgodnie z normą ISO 20485. Gwarantujemy stopień szczelności <1×10⁻⁶ mbar·l/s.
P: Jak często należy wymieniać garnki żużlowe LF?
A: Zazwyczaj co 3-5 lat, w zależności od cykli. Odkształcenia spowodowane pełzaniem są głównym czynnikiem ograniczającym żywotność. Coroczna kontrola UT pozwala wykryć wczesne pustki spowodowane pełzaniem.
P: Czy możecie dostarczyć kotły żużlowe z płaszczem powietrznym chłodzącym?
A: W przypadku zastosowań LF wymagających szybkiego chłodzenia przed ponownym użyciem, możemy zaprojektować integralny płaszcz powietrzny (stalową powłokę zewnętrzną z kanałami powietrznymi). Skraca to czas chłodzenia z 90 do 20 minut.
P: Czy Wasze zbiorniki na żużel LF są kompatybilne z systemami automatycznego wykrywania poziomu żużla?
O: Tak. Zapewniamy płaską podkładkę montażową na obręczy do czujnika radarowego lub laserowego. Alternatywnie możemy wbudować termopary do wykrywania warstwy żużla.
P: Czy oferują Państwo szkolenia z zakresu inspekcji doniczek LF?
A: Tak, zapewniamy jednodniowe szkolenie na miejscu dla zespołu ds. konserwacji: UT czopów, kryteria kontroli wizualnej oraz procedury naprawy pęknięć.
P: Jaka jest typowa gwarancja na kocioł żużlowy LF/VD?
A: 24 miesiące lub 10 000 cykli – w zależności od tego, co nastąpi wcześniej. W przypadku serwisu próżniowego (z testem szczelności) gwarancja na pękanie wodorowe jest przedłużona do 36 miesięcy.
Chcesz zoptymalizować przetwarzanie żużla pochodzącego z metalurgii wtórnej?
Skontaktuj się z Womic Steel, aby uzyskaćocena prześwitu pieca kadziowegoIanaliza zgodności próżniowej.
Strona internetowa: www.womicsteel.com
E-mail: sales@womicsteel.com
Tel./WhatsApp/WeChat:
Wiktor: +86 15575100681
Jacek: +86 18390957568
Womic Steel – Metalurgia precyzyjna stali precyzyjnej.








