1. Uzroci oštećenja vatrostalne opeke u vatrostalnim materijalima lonca
1. Lopatice se koriste za transport rastaljenog čelika na visokoj temperaturi. Tijekom transporta, visokotemperaturni rastaljeni čelik i troska na oko 1680 stupnjeva ribaju ih i nagrizaju, posebno liniju troske, što je ozbiljan faktor u određivanju životnog vijeka spremnika.
2. LF i drugi postupci rafiniranja izvan peći ozbiljno oštećuju nepečenu opeku.
3. Kada pretvarač udari i rastaljeni čelik iscuri, obloga je izložena drastičnim promjenama temperature, što uzrokuje pukotine i ljuštenjevatrostalne opekeu podstavi.
4. Kada je lonac napunjen rastaljenim čelikom u konverteru, rastaljeni čelik na visokoj temperaturi ima snažno mehaničko struganje na dnu, što čini materijal obloge u ovom dijelu sklonim oštećenjima uzrokovanim toplinskim udarom.
2. Mehanizam oštećenja vatrostalnih materijala u loncu
Mehanizam oštećenja vatrostalnih materijala u loncu uglavnom je uzrokovan erozijom i prodorom visokotemperaturne troske. Troska lonca je uglavnom otopljena, a bočna stijenka je napuknuta i termički oguljena zbog prodora troske. Brzina taljenja povezana je s temperaturom troske, viskoznošću i brzinom reakcije materijala. Visoka temperatura rastaljenog čelika, dugo vrijeme zadržavanja u loncu, niska viskoznost troske, prodiranje u pore materijala matrice, prodiranje tekuće faze i difuzija u čvrstoj fazi, čine sastav i strukturu površina materijala se kvalitativno mijenja, formira metamorfni sloj s visokim stupnjem topljivosti, koji se lako odlijepi i ubrzava oštećenje obložne vatrostalne opeke. Obloga lonca s istim ili različitim kemijskim sastavom vatrostalnog materijala ima različite stope oštećenja zbog različite organizacijske strukture i izvedbe. Lonac ne može raditi kontinuirano, što rezultira smanjenjem temperature obloge ili čak hladnom kutlačom, koja je također sklona ljuštenju strukture obloge, smanjujući životni vijek kutlače.
Erozija troske na vatrostalnim materijalima nije ograničena na otapanje površine, već troska također može prodrijeti (prodrijeti) u unutrašnjost vatrostalnih materijala, proširiti svoje reakcijsko područje i dubinu i podvrći se kvalitativnim promjenama u svom sastavu i strukturi blizu površine materijala, stvarajući metamorfni sloj visoke topljivosti, ubrzavajući oštećenje. Udio ove invazije je otprilike proporcionalan poroznosti. Stoga, čak i ako je kemijski sastav vatrostalnih materijala isti, njihove su stope gubitka taljenjem značajno različite zbog njihove različite organizacijske strukture.
Što je veća otvorena poroznost vatrostalnog materijala, to je brža stopa invazije troske, a omjer invazije približno je proporcionalan poroznosti. Čak i ako je prividna poroznost vatrostalnog materijala ista, stopa erozije će se također promijeniti ako su oblik, veličina i raspodjela pora različiti.
3. Značajke vatrostalnih materijala za oblaganje lonca
Prema gornjoj analizi, vatrostalni materijali za oblaganje lonca trebaju imati sljedeće karakteristike: gustu i jednoliku organizacijsku strukturu; mikroekspanzija na visokoj temperaturi, dobra stabilnost volumena; visoka čvrstoća i mali omjer čvrstoće na srednjim temperaturama i čvrstoće na visokim temperaturama.
Tijekom uporabe vatrostalnih materijala troska lako prodire s površine grijanja duboko u unutrašnjost, značajno smanjujući poroznost u blizini radne površine i zgušnjavajući je, tvoreći vrlo debeli metamorfni sloj. Kada se temperatura drastično promijeni, pukotine paralelne s radnom površinom stvaraju se na spoju između metamorfnog sloja i izvornog sloja vatrostalne opeke, uzrokujući ljuštenje i oštećenje opeke. Kako bi se smanjilo strukturno ljuštenje vatrostalnih materijala, dubina prodiranja troske može se smanjiti sa sljedećih aspekata:
(1) Poboljšati otpornost vatrostalnih materijala na prodor troske;
(2) Smanjiti poroznost vatrostalnih materijala i smanjiti kanal erozije troske;
(3) Troska reagira s vatrostalnim materijalima kako bi se stvorio potporni zid od spoja visoke točke taljenja kako bi se spriječilo prodiranje troske;
(4) Povećajte viskoznost troske. Što je veća viskoznost troske, to je lošija njena erozija na vatrostalne materijale.
