Tijekom radnog procesa električne peći za proizvodnju čelika obično se nalaze u alkalnoj korozivnoj atmosferi. Stoga,vatrostalni materijalU električnim pećima koji se koriste uglavnom su alkalni materijali, kao što su MgO-C opeke, asfaltom impregnirane MgO opeke, MgO-Cr2O3 opeke, MgO-CaO materijali za nabijanje, itd., a mali dio su neutralni vatrostalni materijali, kao što je Al2O{{ 6}}C materijali, materijali s visokim udjelom glinice, itd.
Sve u svemu, glavni čimbenici oštećenja vatrostalnog materijala za električne peći su: erozija, oksidacija, struganje, taljenje, ljuštenje i hidratacija, među kojima su dominantni oksidacija, kemijska erozija i struganje.
01 Kemijska erozija
Željezni oksid (FeO) ili kisele komponente troske, kao što je SiO2, kemijski reagiraju s CaO i MgO. Reakcija može pretvoriti oblogu peći u trosku, uzrokujući tako oštećenje vatrostalnih materijala.
02 Oksidacija
Oksidacija je jedan od glavnih uzroka erozije vatrostalnih materijala u oblogama električnih peći. Tijekom ovog procesa, ugljična komponenta u vatrostalnom materijalu oksidira se komponentama koje sadrže kisik (kao što su željezni oksid, kisik i magnezijev oksid), što dovodi do dekarburizacije i oštećenja materijala.
Željezni oksid u troski reagira s grafitom ili katranom/smolom na vrućoj površini obloge od opeke ili kisik nagriza grafit ili vezivo na hladnoj površini obloge od opeke. U oba slučaja, čvrstoća opeke je smanjena i može biti nagrizena troskom ili rastaljenim čelikom.
Pod atmosferskim uvjetima stvarne električne peći, počevši od iznad 1700 stupnjeva, reakcija (6) je posebno sklona pojavi, a stvorena Mg para se lako difundira, što rezultira strukturnom degradacijom, što je jedan od glavnih čimbenika koji uzrokuju visoku -temperaturna oštećenja magnezitnih karbonskih opeka.
03 Struganje ili mehanički udar
Fizička oštećenja nastaju rastaljenim čelikom ili troskom koji teku preko površine vatrostalnog materijala i fizički troše ili stružu oblogu peći. Erozija struganjem najčešća je na izlazu čelika, liniji troske, otvoru za elektrode ili ispušnoj platformi električne peći.
Lomljenje je složeni vatrostalni mehanizam oštećenja. To je uzrokovano naprezanjem koje nastaje u vatrostalnoj oblogi uslijed brzog zagrijavanja i hlađenja. Ovo naprezanje često premašuje čvrstoću vatrostalnog materijala, što rezultira presijecanjem i prodiranjem pukotina, a fragmenti obloge će se odlijepiti ili potpuno otpasti. Ova situacija se obično događa na vrhu električne peći.
04 Hidratacija
Hidratacija je također faktor oštećenja vatrostalnih materijala za električne peći. Tijekom uporabe voda lako prodire u poklopac peći ili stijenku peći, a voda ili vodena para mogu nagrizati vatrostalnu oblogu. Magnezijev oksid (ili drugi alkalni oksidi) reagiraju s vodom (ili vodenom parom) kako slijedi i hidratiziraju se.
Reakcija će uzrokovati znatno slabljenje performansi vatrostalnog materijala, a propusnost troske i rastaljenog čelika će se pogoršati.
Iz gornje analize uzroka oštećenja može se vidjeti da vatrostalni materijali odabrani za različite dijelove električne peći za proizvodnju čelika imaju sljedeće zahtjeve za performanse: ① dobra kemijska stabilnost i stabilnost volumena; ② sastav materijala nije lako reagirati s rastaljenim čelikom i SiO2 i nije lako proizvesti kvržice; ③ rastaljeni čelik ga nije lako smočiti i probiti; ④ ima dobru otpornost na brzo hlađenje i brzo zagrijavanje i nije ga lako slomiti i odlijepiti; ⑤ visoka gustoća, niska poroznost, ravnomjerna raspodjela pora i rastaljeni čelik nije lako prodrijeti; ⑥ visoka čvrstoća, može se oduprijeti mehaničkom utjecaju vanjske sile i eroziji.
