La resistenza di spalling termico è una proprietà critica permattoni refrattariusato inForni di ossigeno di base(BOF), poiché questi mattoni devono resistere a rapidi cambiamenti di temperatura e sollecitazione meccanica. Il miglioramento della resistenza alla spalling termico può migliorare significativamente la durata e l'efficienza delle operazioni BOF. Ecco diverse strategie per raggiungere questo obiettivo:
1. Ottimizzazione della microstruttura
La microstruttura di mattoni refrattari svolge un ruolo cruciale nella loro resistenza a spalling termico. Ottimizzando la distribuzione delle dimensioni delle particelle e la disposizione delle particelle di MGO, la formazione di uno strato di scorie protettivo può essere migliorata. Questo strato di scorie inibisce la reazione tra MGO e carbonio, riducendo il rischio di spalling termico. Inoltre, l'uso di polveri fini come la magnite e l'allumina può aumentare la resistenza allo spalling migliorando la compattezza e riducendo la porosità.
2. Miglioramento del legame con il carbonio
L'aggiunta di asfalto o tono può migliorare il legame con il carbonioMattoni MGO-C. L'evaporazione e la condensa dell'asfalto durante il processo di innesco possono rafforzare la matrice di carbonio, riducendo il modulo di elasticità del mattone e migliorando la sua resistenza agli shock termici. Questo metodo è particolarmente efficace nell'intervallo di temperatura intermedia, in cui è più probabile che si verifichi lo spalling termico.
3. Utilizzo degli additivi nano-carbonio
L'incorporazione degli additivi nano-carbonio, come il carburo di nano-boro, può migliorare significativamente la resistenza di spalling termico dei mattoni refrattari MGO-C. Questi additivi possono formare una microstruttura densa e uniforme, migliorando la capacità del mattone di resistere agli shock termici. I materiali di nano-carbonio possono anche migliorare la resistenza all'ossidazione dei mattoni, contribuendo ulteriormente alla loro durata.
4. Aumentare la tenacità della frattura
Migliorare la tenacità della frattura dei mattoni di fuoco refrattari può aiutare a inibire la propagazione delle crepe, che è una causa primaria di spalling termico. Tecniche come la tecnologia MTR (Matrix Rinformance (MTR) prevedono l'ottimizzazione delle dimensioni, della forma e della configurazione delle particelle per creare una struttura più robusta e resistente alle crepe. I materiali ad alta resistenza alla frattura possono resistere meglio alle sollecitazioni meccaniche e termiche riscontrate nelle operazioni BOF.
5. Applicazione di rivestimenti protettivi
L'applicazione di rivestimenti protettivi sulla superficie dei mattoni refrattari può fornire un'ulteriore barriera contro lo shock termico e l'attacco chimico. Questi rivestimenti possono essere realizzati con materiali come il passo o la plastica refrattaria specializzata, che possono migliorare la resistenza del mattone all'ossidazione e allo spalling. I rivestimenti protettivi possono anche aiutare a ridurre l'usura causata da impatti meccanici durante il processo BOF.
