1. Cause di danneggiamento dei mattoni refrattari nei materiali refrattari da siviera
1. Le siviere vengono utilizzate per trasportare acciaio fuso ad alta temperatura. Durante il trasporto, l'acciaio fuso ad alta temperatura e le scorie a circa 1680 gradi le erodono e le corrodono, in particolare la linea delle scorie, il che è un fattore serio nel determinare la durata di servizio di un serbatoio.
2. I trattamenti di raffinazione LF e altri trattamenti fuori forno danneggiano gravemente i mattoni non cotti.
3. Quando il convertitore tocca e l'acciaio fuso fuoriesce, il rivestimento è sottoposto a drastici cambiamenti di temperatura, che causano crepe e desquamazione dimattoni refrattarinella fodera.
4. Quando la siviera viene caricata con acciaio fuso nel convertitore, l'acciaio fuso ad alta temperatura subisce una forte abrasione meccanica sul fondo, il che rende il materiale di rivestimento in questa parte soggetto a danni causati da shock termico.
2. Meccanismo di danneggiamento dei materiali refrattari nella siviera
Il meccanismo di danneggiamento dei materiali refrattari nella siviera è causato principalmente dall'erosione e dalla penetrazione di scorie ad alta temperatura. La linea di scorie della siviera è principalmente fusa e la parete laterale è incrinata e spellata termicamente a causa della penetrazione delle scorie. La velocità di fusione è correlata alla temperatura delle scorie, alla viscosità e alla velocità di reazione del materiale. L'alta temperatura dell'acciaio fuso, il lungo tempo di ritenzione nella siviera, la bassa viscosità delle scorie, la penetrazione dei pori del materiale della matrice, la penetrazione della fase liquida e la diffusione nella fase solida, fanno sì che la composizione e la struttura della superficie del materiale cambino qualitativamente, formano uno strato metamorfico con un alto grado di solubilità, che è facile da staccare e accelera il danneggiamento dei mattoni refrattari di rivestimento. Il rivestimento della siviera con la stessa o diversa composizione chimica del materiale refrattario ha diverse velocità di danneggiamento a causa della sua diversa struttura organizzativa e delle sue prestazioni. La siviera non può funzionare in modo continuo, con conseguente diminuzione della temperatura del rivestimento o addirittura una siviera fredda, che è anche soggetta a sfaldamento della struttura del rivestimento, riducendo la durata utile della siviera.
L'erosione delle scorie sui materiali refrattari non si limita alla dissoluzione della superficie, ma le scorie possono anche invadere (penetrare) l'interno dei materiali refrattari, espandere la sua area di reazione e profondità e subire cambiamenti qualitativi nella sua composizione e struttura vicino alla superficie del materiale, formando uno strato metamorfico con elevata solubilità, accelerando il danno. La proporzione di questa invasione è approssimativamente proporzionale alla porosità. Pertanto, anche se la composizione chimica dei materiali refrattari è la stessa, i loro tassi di perdita per fusione sono significativamente diversi a causa delle loro diverse strutture organizzative.
Maggiore è la porosità aperta del materiale refrattario, più veloce è il tasso di invasione delle scorie, e il rapporto di invasione è approssimativamente proporzionale alla porosità. Anche se la porosità apparente del materiale refrattario è la stessa, il tasso di erosione cambierà anche se la forma, la dimensione e la distribuzione dei pori sono diverse.
3. Caratteristiche dei materiali refrattari per il rivestimento delle siviere
Secondo l'analisi di cui sopra, i materiali refrattari per il rivestimento delle siviere dovrebbero avere le seguenti caratteristiche: struttura organizzativa densa e uniforme; microespansione ad alta temperatura, buona stabilità del volume; elevata resistenza e un piccolo rapporto tra resistenza a media temperatura e resistenza ad alta temperatura.
Durante l'uso di materiali refrattari, la scoria penetra facilmente dalla superficie riscaldante verso l'interno profondo, riducendo significativamente la porosità vicino alla superficie di lavoro e densificandola, formando uno strato metamorfico molto spesso. Quando la temperatura cambia drasticamente, si generano crepe parallele alla superficie di lavoro alla giunzione tra lo strato metamorfico e lo strato di mattoni refrattari originali, causando il distacco e il danneggiamento dei mattoni. Per ridurre il distacco strutturale dei materiali refrattari, la profondità di penetrazione della scoria può essere ridotta dai seguenti aspetti:
(1) Migliorare la resistenza dei materiali refrattari alla penetrazione delle scorie;
(2) Ridurre la porosità dei materiali refrattari e ridurre il canale di erosione delle scorie;
(3) La scoria reagisce con i materiali refrattari per formare un muro di contenimento composto ad alto punto di fusione per impedire la penetrazione della scoria;
(4) Aumentare la viscosità della scoria. Maggiore è la viscosità della scoria, peggiore è la sua erosione sui materiali refrattari.
