Під час робочого процесу сталеплавильних електропечей вони зазвичай перебувають у лужній агресивній атмосфері. Томувогнетривкий матеріалВ електричних печах використовуються в основному лужні матеріали, такі як цегла MgO-C, цегла, просочена асфальтом MgO, цегла MgO-Cr2O3, набивні матеріали MgO-CaO тощо, і невелика частина це нейтральні вогнетривкі матеріали, такі як Al2O{{ 6}}C матеріали, матеріали з високим вмістом глинозему тощо.
Загалом, основними факторами пошкодження вогнетривів для електропечей є: ерозія, окислення, розмивання, плавлення, розшарування та гідратація, серед яких домінують окислення, хімічна ерозія та розтирання.
01 Хімічна ерозія
Оксид заліза (FeO) або кислотні компоненти шлаку, такі як SiO2, хімічно реагують з CaO і MgO. Реакція може перетворити футеровку печі на шлак, що призведе до пошкодження вогнетривких матеріалів.
02 Окислення
Окислення є однією з основних причин ерозії вогнетривких матеріалів футеровки електропечей. Під час цього процесу вуглецевий компонент у вогнетриві окислюється кисневмісними компонентами (такими як оксид заліза, кисень і оксид магнію), що призводить до зневуглецювання та пошкодження матеріалу.
Оксид заліза в шлаку реагує з графітом або смолою на гарячій поверхні цегляної облицювання, або кисень роз’їдає графіт або сполучну речовину на холодній поверхні цегляної облицювання. В обох випадках міцність цегли знижується, і її може роз’їсти шлак або розплавлена сталь.
В атмосферних умовах справжньої електричної печі, починаючи з вище 1700 градусів, реакція (6) особливо схильна до виникнення, і утворені пари Mg легко дифундують, що призводить до структурної деградації, яка є одним із основних факторів, що спричиняють високу -температурне пошкодження магнезіально-вуглецевої цегли.
03 Стирання або механічний вплив
Фізичні пошкодження спричинені розплавленою сталлю або шлаком, що течуть по поверхні вогнетриву та фізично зношують або стирають футерівку печі. Розмивання найчастіше зустрічається на виході сталі, шлакопроводі, електродному порту або випускній платформі електричної печі.
Відколювання - це складний вогнетривкий механізм пошкодження. Це викликано напругою, що утворюється у вогнетривкій футерівці внаслідок швидкого нагрівання та охолодження. Ця напруга часто перевищує міцність вогнетривкого матеріалу, в результаті чого виникають і проникають тріщини, а фрагменти футеровки будуть відшаровуватися або повністю відпадати. Така ситуація зазвичай виникає на верхній частині електричної печі.
04 Зволоження
Гідратація також є фактором пошкодження вогнетривких матеріалів електропечі. Під час використання вода легко проникає в кришку печі або стінку печі, і вода або водяна пара можуть роз’їдати вогнетривку футерівку. Оксид магнію (або інші лужні оксиди) реагують з водою (або водяною парою) наступним чином і гідратуються.
Реакція призведе до значного зниження ефективності вогнетривкого матеріалу, а проникність шлаку та розплавленої сталі погіршиться.
З наведеного вище аналізу причин пошкодження можна побачити, що вогнетривкі матеріали, вибрані для різних частин сталеплавильної електричної печі, мають такі вимоги до продуктивності: ① хороша хімічна стабільність та стабільність об’єму; ② склад матеріалу нелегко вступає в реакцію з розплавленою сталлю та SiO2, і непросто утворювати конкреції; ③ розплавлена сталь нелегко намочити та проникнути в неї; ④ має гарну стійкість до швидкого охолодження та швидкого нагрівання, його нелегко зламати та відклеїти; ⑤ висока щільність, низька пористість, рівномірний розподіл пор, і розплавлена сталь непросто проникнути; ⑥ висока міцність, може протистояти зовнішньому механічному впливу та ерозії.
