1. Причини псування вогнетривкої цегли в ковші вогнетривів
1. Для транспортування високотемпературної розплавленої сталі використовують ковші. Під час транспортування високотемпературна розплавлена сталь і шлак при температурі близько 1680 градусів очищають і руйнують їх, особливо лінію шлаку, що є серйозним фактором у визначенні терміну служби резервуара.
2. LF та інші способи рафінування поза печами серйозно пошкоджують необпалену цеглу.
3. Коли конвертер відкривається і розплавлена сталь витікає, футерівка піддається різким перепадам температури, що спричиняє тріщини та відшаровуваннявогнетривка цеглав підкладці.
4. Коли ковш заповнюється розплавленою сталлю в конвертері, високотемпературна розплавлена сталь має сильне механічне очищення на дні, що робить облицювальний матеріал у цій частині схильним до пошкодження, викликаного термічним ударом.
2. Механізм пошкодження вогнетривів у ковші
Механізм пошкодження вогнетривких матеріалів у ковші в основному спричинений ерозією та проникненням високотемпературного шлаку. Шлакопровід ковша в основному розплавлений, а бічна стінка потріскана та термічно відшарована через проникнення шлаку. Швидкість плавлення залежить від температури шлаку, в'язкості та швидкості реакції матеріалу. Висока температура розплавленої сталі, тривалий час утримування в ковші, низька в'язкість шлаку, проникнення в пори матеріалу матриці, проникнення рідкої фази та дифузія в твердій фазі роблять склад і структуру поверхня матеріалу якісно змінюється, утворюють метаморфічний шар з високим ступенем розчинності, який легко відшаровується і прискорює руйнування футеровки вогнетривкої цегли. Футеровка ковша з однаковим або різним хімічним складом вогнетривкого матеріалу має різну руйнівність через різну організаційну структуру та характеристики. Ківш не може працювати безперервно, що призводить до зниження температури футеровки або навіть холодного ковша, який також схильний до відшарування футеровки, що зменшує термін служби ковша.
Ерозія шлаку на вогнетривких матеріалах не обмежується розчиненням поверхні, але шлак також може проникати (проникати) всередину вогнетривких матеріалів, розширювати зону реакції та глибину, а також зазнавати якісних змін у своєму складі та структурі поблизу поверхні матеріалу, утворюючи метаморфічний шар з високою розчинністю, що прискорює пошкодження. Частка цього вторгнення приблизно пропорційна пористості. Таким чином, навіть якщо хімічний склад вогнетривких матеріалів однаковий, їхні швидкості втрат при плавленні значно відрізняються через їхню різну організаційну структуру.
Чим вище відкрита пористість вогнетривкого матеріалу, тим швидше швидкість вторгнення шлаку, а коефіцієнт вторгнення приблизно пропорційний пористості. Навіть якщо видима пористість вогнетривкого матеріалу однакова, швидкість ерозії також зміниться, якщо форма, розмір і розподіл пор будуть різними.
3. Характеристика вогнетривів для футеровки ковша
Відповідно до наведеного аналізу, вогнетривкі матеріали для футеровки ковша повинні мати такі характеристики: щільну та однорідну організаційну структуру; мікророзширення при високій температурі, хороша стабільність об'єму; висока міцність і невелике відношення середньотемпературної міцності до високотемпературної міцності.
При використанні вогнетривів шлак легко проникає з поверхні нагріву вглиб, значно зменшуючи пористість біля робочої поверхні і ущільнюючи її, утворюючи дуже товстий метаморфічний шар. Коли температура різко змінюється, на стику між метаморфічним шаром і оригінальним шаром вогнетривкої цегли утворюються тріщини, паралельні робочій поверхні, що призводить до відшарування цегли та пошкодження. Щоб зменшити структурне відшарування вогнетривких матеріалів, глибину проникнення шлаку можна зменшити з таких аспектів:
(1) Підвищення стійкості вогнетривких матеріалів до проникнення шлаку;
(2) Зменшити пористість вогнетривких матеріалів і зменшити канал ерозії шлаку;
(3) Шлак реагує з вогнетривкими матеріалами, утворюючи підпірну стінку з високою температурою плавлення, щоб запобігти проникненню шлаку;
(4) Збільшити в'язкість шлаку. Чим вище в'язкість шлаку, тим гірше він розмивається на вогнетривкі матеріали.
