1. Ursachen für Schäden an feuerfesten Steinen in Pfannenfeuerfestmaterialien
1. Pfannen werden zum Transport von hochtemperiertem geschmolzenem Stahl verwendet. Während des Transports scheuern und erodieren hochtemperierter geschmolzener Stahl und Schlacke bei etwa 1680 Grad diese, insbesondere die Schlackenlinie, was ein wichtiger Faktor für die Lebensdauer eines Tanks ist.
2. LF und andere Raffinationsbehandlungen außerhalb des Ofens fügen ungebrannten Ziegeln erheblichen Schaden zu.
3. Wenn der Konverter absticht und geschmolzener Stahl ausfließt, wird die Auskleidung drastischen Temperaturschwankungen ausgesetzt, was zu Rissen und Abblättern derfeuerfeste Steineim Futter.
4. Wenn die Pfanne im Konverter mit geschmolzenem Stahl befüllt wird, erfährt die Hochtemperatur-Stahlschmelze an ihrem Boden eine starke mechanische Scheuerung, wodurch das Auskleidungsmaterial in diesem Teil anfällig für Schäden durch Thermoschock wird.
2. Schadensmechanismus von feuerfesten Materialien in Pfannen
Der Schadensmechanismus von feuerfesten Materialien in Pfannen wird hauptsächlich durch Erosion und Eindringen von Hochtemperaturschlacke verursacht. Die Schlackenlinie der Pfanne wird hauptsächlich geschmolzen und die Seitenwand wird aufgrund des Eindringens der Schlacke gerissen und thermisch abgeschält. Die Schmelzrate hängt von der Schlackentemperatur, Viskosität und Reaktionsrate des Materials ab. Die hohe Temperatur des geschmolzenen Stahls, die lange Verweilzeit in der Pfanne, die niedrige Viskosität der Schlacke, das Eindringen des Matrixmaterials in die Poren, das Eindringen in die flüssige Phase und die Diffusion in die feste Phase führen zu einer qualitativen Veränderung der Zusammensetzung und Struktur der Materialoberfläche, wodurch eine metamorphe Schicht mit einem hohen Löslichkeitsgrad entsteht, die sich leicht ablöst und die Beschädigung der feuerfesten Auskleidungssteine beschleunigt. Die Auskleidung der Pfanne mit gleicher oder unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung des feuerfesten Materials weist aufgrund ihrer unterschiedlichen Organisationsstruktur und Leistung unterschiedliche Schadensraten auf. Die Pfanne kann nicht im Dauerbetrieb betrieben werden, was zu einem Abfall der Auskleidungstemperatur oder sogar zu einer kalten Pfanne führt, bei der auch die Gefahr eines Ablösens der Auskleidungsstruktur besteht, was wiederum die Lebensdauer der Pfanne verkürzt.
Die Erosion von Schlacke auf feuerfesten Materialien beschränkt sich nicht nur auf die Auflösung der Oberfläche, sondern die Schlacke kann auch in das Innere der feuerfesten Materialien eindringen (eindringen), ihren Reaktionsbereich und ihre Tiefe erweitern und in der Nähe der Oberfläche des Materials qualitative Veränderungen in ihrer Zusammensetzung und Struktur erfahren, wodurch eine metamorphe Schicht mit hoher Löslichkeit entsteht, die die Beschädigung beschleunigt. Der Anteil dieser Invasion ist ungefähr proportional zur Porosität. Selbst wenn die chemische Zusammensetzung der feuerfesten Materialien gleich ist, unterscheiden sich ihre Schmelzverlustraten aufgrund ihrer unterschiedlichen Organisationsstrukturen daher erheblich.
Je höher die offene Porosität des feuerfesten Materials, desto schneller ist die Schlackeninvasionsrate, und das Invasionsverhältnis ist ungefähr proportional zur Porosität. Selbst wenn die scheinbare Porosität des feuerfesten Materials gleich ist, ändert sich auch die Erosionsrate, wenn Form, Größe und Verteilung der Poren unterschiedlich sind.
3. Eigenschaften feuerfester Materialien für die Pfannenauskleidung
Gemäß der obigen Analyse sollten feuerfeste Materialien für die Pfannenauskleidung die folgenden Eigenschaften aufweisen: dichte und gleichmäßige Organisationsstruktur, Mikroausdehnung bei hohen Temperaturen, gute Volumenstabilität, hohe Festigkeit und ein kleines Verhältnis von Mitteltemperaturfestigkeit zu Hochtemperaturfestigkeit.
Bei der Verwendung von feuerfesten Materialien dringt Schlacke leicht von der Heizfläche in die Tiefe ein, wodurch die Porosität in der Nähe der Arbeitsfläche erheblich verringert und diese verdichtet wird, wodurch eine sehr dicke metamorphe Schicht entsteht. Bei drastischen Temperaturschwankungen entstehen an der Verbindungsstelle zwischen der metamorphen Schicht und der ursprünglichen feuerfesten Ziegelschicht Risse parallel zur Arbeitsfläche, wodurch sich die Ziegel ablösen und beschädigt werden. Um das strukturelle Ablösen von feuerfesten Materialien zu verringern, kann die Tiefe der Schlackeneindringung aus folgenden Gründen verringert werden:
(1) Verbesserung der Beständigkeit feuerfester Materialien gegen das Eindringen von Schlacke;
(2) Verringerung der Porosität feuerfester Materialien und Verringerung des Erosionskanals der Schlacke;
(3) Schlacke reagiert mit feuerfesten Materialien und bildet eine Stützwand aus einer Verbindung mit hohem Schmelzpunkt, um das Eindringen von Schlacke zu verhindern.
(4) Erhöhen Sie die Viskosität der Schlacke. Je höher die Viskosität der Schlacke, desto schlimmer ist ihre Erosion feuerfester Materialien.
