Загалом якісновогнетривкі матеріалимають хороший ефект і тривалий термін служби при використанні в печах і печах, але не можна ігнорувати умови використання. Наприклад, якщо один і той же вогнетривкий матеріал використовується на тому самому тепловому обладнанні, результати використання часто сильно відрізняються через зміни в умовах використання. Існує багато причин несправності футеровки печі, таких як проникнення печі та розколювання футеровки. Далі в основному представлено аналіз причин проникнення в піч і розколювання футеровки в індукційних печах.
Явище проникнення печі проявляється в тому, що велика кількість металу проникає в тріщини вогнетривкого матеріалу. Проходка печі призведе до: проникнення металу навколо проходки печі; значно скорочується термін служби вогнетривкого матеріалу футеровки печі; рання сигналізація про заземлення; потенційний ризик потрапляння металевої рідини в котушку; загальне спікання сухих віброматеріалів без пухких шарів; футерівка безперервно розширюється від гирла печі; окислення частини проникнення печі призведе до локальної ерозії вогнетривкої конструкції тощо. Рисунок 1. Причиною проникнення металу навколо проходу печі є головним чином тріщини, утворені гарячими та холодними циклами, включаючи горизонтальні тріщини, вертикальні тріщини та тріщини в будь-якому напрямку.
Основними причинами утворення горизонтальних тріщин є: ① Розшарування: неправильний метод побудови печі, в результаті чого футерівка не утворює щільного шару футеровки; ② Кріплення футеровки печі: часто виникає на стику вихідного отвору для рідини та робочої футеровки печі, що можна вирішити, змінивши метод конструкції сопла печі. Вертикальні тріщини спричинені гарячими та холодними ударами, головним чином через неправильний процес охолодження та процес повторного плавлення. Тріщини в будь-якому напрямку, як правило, викликані механічним зіткненням або вийманням з форми. Відшарування футеровки печі Відшарування футеровки печі — це явище, при якому вогнетривкі матеріали відпадають від стінки печі для спікання блоками або листами.
Причинами відшарування підкладки є:
(1) Неправильна конструкція печі або спікання призводить до того, що футерівка печі не може утворити гарний шар спікання, що спричиняє відшарування футеровки. (2) Водяна пара: футерівка спікається надто швидко, і волога з вогнетривкого матеріалу не може бути вчасно виведена. При високих температурах H2O розпадається на H2 і O2. Відповідно до рівняння ідеального газу: PV=nRT можна побачити, що температура газу швидко зростає, добуток тиску та об’єму газу швидко розширюється, а об’єм – швидко. Газ із швидким підвищенням тиску призведе до відшарування неспеченої футеровки печі.
(3) Механічне лущення: повторюваний вплив шихти на футерівку печі, особливо дно печі, є основною причиною механічного лущення.
(4) Розширювальне відшаровування: після того, як розплавлений метал роз’їдає футерівку печі, швидкість теплового розширення роз’їденої частини не узгоджується зі швидкістю теплового розширення нееродованої частини, що дозволяє легко створювати нерівномірні напруги на межі розділу між двома та призвести до відпадання футеровки печі.
(5) Екструзійне відшаровування: воно часто відбувається на дні печі, спричинене впливом зарядки на дно печі та тривалим тиском власної ваги розплавленого металу на дно печі.
(6) Термічний пілінг: температура змінюється швидко, коливання занадто швидкі та великі за короткий проміжок часу, що спричиняє велику внутрішню напругу у вогнетривкому матеріалі, що призводить до розтріскування, відшарування та пошкодження.
