Während des Arbeitsprozesses von Elektroöfen zur Stahlherstellung befinden sie sich normalerweise in einer alkalischen, korrosiven Atmosphäre. Daher ist diefeuerfestes MaterialBei den in Elektroöfen verwendeten Materialien handelt es sich hauptsächlich um alkalische Materialien wie MgO-C-Steine, mit Asphalt imprägnierte MgO-Steine, MgO-Cr2O3-Steine, MgO-CaO-Stampfmaterialien usw., und ein kleiner Teil besteht aus neutralen feuerfesten Materialien wie Al2O{{ 6}}C-Materialien, Materialien mit hohem Aluminiumoxidgehalt usw.
Insgesamt sind die Hauptschadensfaktoren von feuerfestem Material für Elektroöfen: Erosion, Oxidation, Auswaschen, Schmelzen, Abplatzen und Hydratation, wobei Oxidation, chemische Erosion und Auswaschen vorherrschen.
01 Chemische Erosion
Eisenoxid (FeO) oder saure Bestandteile in der Schlacke, wie z. B. SiO2, reagieren chemisch mit CaO und MgO. Durch die Reaktion kann die Ofenauskleidung zu Schlacke werden und so die feuerfesten Materialien beschädigen.
02 Oxidation
Oxidation ist eine der Hauptursachen für die Erosion von feuerfesten Materialien in Elektroofenauskleidungen. Bei diesem Prozess wird der Kohlenstoffanteil im Feuerfestmaterial durch sauerstoffhaltige Bestandteile (wie Eisenoxid, Sauerstoff und Magnesiumoxid) oxidiert, was zu einer Entkohlung und Schädigung des Materials führt.
Das Eisenoxid in der Schlacke reagiert mit dem Graphit oder Teer/Harz in der heißen Oberfläche der Ausmauerung, oder der Sauerstoff korrodiert den Graphit oder das Bindemittel auf der kalten Oberfläche der Ausmauerung. In beiden Fällen verringert sich die Festigkeit des Ziegels und er kann durch Schlacke oder geschmolzenen Stahl erodiert werden.
Unter den atmosphärischen Bedingungen eines echten Elektroofens, beginnend bei über 1700 Grad, ist die Reaktion (6) besonders anfällig für das Auftreten, und der erzeugte Mg-Dampf kann leicht diffundieren, was zu einer strukturellen Verschlechterung führt, die einer der Hauptfaktoren für hohe Temperaturen ist -Temperaturschäden an Magnesia-Kohlenstoffsteinen.
03 Scheuern oder mechanische Einwirkung
Physischer Schaden wird dadurch verursacht, dass geschmolzener Stahl oder Schlacke über die Oberfläche des feuerfesten Materials fließt und die Ofenauskleidung physisch abnutzt oder scheuert. Kolkerosion tritt am häufigsten am Stahlauslass, an der Schlackenlinie, am Elektrodenanschluss oder an der Abgasplattform des Elektroofens auf.
Abplatzungen sind ein komplexer Schadensmechanismus für feuerfeste Materialien. Dies wird durch die Spannung verursacht, die in der feuerfesten Auskleidung durch schnelles Erhitzen und Abkühlen entsteht. Diese Belastung übersteigt oft die Festigkeit des feuerfesten Materials, was zur Bildung und Durchdringung von Rissen führt und die Fragmente der Auskleidung abblättern oder ganz abfallen. Diese Situation tritt häufig auf der Oberseite des Elektroofens auf.
04 Flüssigkeitszufuhr
Hydratation ist auch ein Faktor für die Beschädigung von feuerfesten Materialien für Elektroöfen. Während des Gebrauchs dringt Wasser leicht in den Ofendeckel oder die Ofenwand ein und Wasser oder Wasserdampf können die feuerfeste Auskleidung angreifen. Magnesiumoxid (oder andere alkalische Oxide) reagieren mit Wasser (oder Wasserdampf) wie folgt und werden hydratisiert.
Durch die Reaktion wird die Leistung des feuerfesten Materials stark geschwächt und die Durchlässigkeit der Schlacke und des geschmolzenen Stahls verschlechtert sich.
Aus der obigen Analyse der Schadensursachen geht hervor, dass die für verschiedene Teile des Elektroofens zur Stahlherstellung ausgewählten feuerfesten Materialien die folgenden Leistungsanforderungen haben: ① gute chemische Stabilität und Volumenstabilität; ② Die Materialzusammensetzung reagiert nicht leicht mit geschmolzenem Stahl und SiO2 und es ist nicht einfach, Knötchen zu erzeugen. ③ Es ist nicht leicht, von geschmolzenem Stahl benetzt und durchdrungen zu werden. ④ Es weist eine gute Beständigkeit gegen schnelles Abkühlen und schnelles Erhitzen auf und ist nicht leicht zu brechen und abzulösen. ⑤ hohe Dichte, geringe Porosität, gleichmäßige Porenverteilung und geschmolzener Stahl sind nicht leicht zu durchdringen; ⑥ hohe Festigkeit, kann mechanischen Einwirkungen und Erosion von außen widerstehen.
