1. Příčiny poškození žáruvzdorných cihel v pánvích žáruvzdorných materiálech
1. Pánve se používají k přepravě vysokoteplotní roztavené oceli. Během přepravy se vysokoteplotní roztavená ocel a struska při teplotě kolem 1680 stupňů drhnou a erodují, zejména strusková linie, což je vážný faktor při určování životnosti nádrže.
2. LF a další rafinace mimo pec vážně poškozují nepálené cihly.
3. Při odpichu konvertoru a vytékání roztavené oceli je obložení vystaveno prudkým změnám teploty, což způsobuje praskliny a odlupovánížáruvzdorné cihlyv podšívce.
4. Když je pánev zatížena roztavenou ocelí v konvertoru, vysokoteplotní roztavená ocel má na svém dně silné mechanické odírání, díky čemuž je výstelkový materiál v této části náchylný k poškození způsobenému tepelným šokem.
2. Mechanismus poškození žáruvzdorných materiálů v pánvi
Mechanismus poškození žáruvzdorných materiálů v pánvi je způsoben především erozí a průnikem vysokoteplotní strusky. Strusková linie pánve je převážně roztavena a boční stěna je prasklá a tepelně odlupována v důsledku pronikání strusky. Rychlost tavení souvisí s teplotou strusky, viskozitou a reakční rychlostí materiálu. Vysoká teplota roztavené oceli, dlouhá doba setrvání v pánvi, nízká viskozita strusky, pronikání pórů materiálu matrice, průnik kapalné fáze a difúze v pevné fázi tvoří složení a strukturu materiálu. kvalitativně mění povrch materiálu, tvoří metamorfní vrstvu s vysokým stupněm rozpustnosti, která se snadno odlupuje a urychluje poškození vyzdívkových žáruvzdorných cihel. Vyzdívka pánve se stejným nebo odlišným chemickým složením žáruvzdorného materiálu má různou míru poškození v důsledku své odlišné organizační struktury a výkonu. Pánev nemůže pracovat nepřetržitě, což má za následek snížení teploty obložení nebo dokonce studené pánve, která je také náchylná k odlupování struktury obložení, což snižuje životnost pánve.
Eroze strusky na žáruvzdorných materiálech se neomezuje pouze na rozpouštění povrchu, ale struska může také pronikat (pronikat) dovnitř žáruvzdorných materiálů, rozšiřovat svou reakční plochu a hloubku a podléhat kvalitativním změnám ve složení a struktuře v blízkosti povrch materiálu, tvořící metamorfní vrstvu s vysokou rozpustností, urychlující poškození. Podíl této invaze je zhruba úměrný pórovitosti. Proto, i když je chemické složení žáruvzdorných materiálů stejné, jejich ztráty tavením jsou výrazně odlišné v důsledku jejich různých organizačních struktur.
Čím vyšší je otevřená pórovitost žáruvzdorného materiálu, tím rychlejší je rychlost invaze strusky a poměr invaze je přibližně úměrný pórovitosti. I když je zdánlivá poréznost žáruvzdorného materiálu stejná, rychlost eroze se také změní, pokud se tvar, velikost a rozložení pórů liší.
3. Charakteristika žárovzdorných materiálů pro vyzdívky pánví
Podle výše uvedené analýzy by žáruvzdorné materiály pro obložení pánví měly mít následující vlastnosti: hustá a jednotná organizační struktura; mikroexpanze při vysoké teplotě, dobrá objemová stabilita; vysoká pevnost a malý poměr pevnosti při střední teplotě k pevnosti při vysoké teplotě.
Při použití žáruvzdorných materiálů struska snadno proniká z topné plochy hluboko dovnitř, výrazně snižuje poréznost v blízkosti pracovní plochy a zhušťuje ji, čímž vytváří velmi silnou metamorfní vrstvu. Když se teplota drasticky změní, na přechodu mezi metamorfní vrstvou a původní žáruvzdornou cihlovou vrstvou se vytvoří trhliny rovnoběžné s pracovním povrchem, což způsobí odlupování a poškození cihel. Pro snížení strukturálního odlupování žáruvzdorných materiálů lze hloubku pronikání strusky snížit z následujících hledisek:
(1) Zlepšit odolnost žáruvzdorných materiálů proti pronikání strusky;
(2) Snížit poréznost žáruvzdorných materiálů a snížit erozní kanál strusky;
(3) Struska reaguje se žáruvzdornými materiály za vzniku zádržné stěny směsi s vysokým bodem tání, aby se zabránilo pronikání strusky;
(4) Zvyšte viskozitu strusky. Čím vyšší je viskozita strusky, tím horší je její eroze vůči žáruvzdorným materiálům.
