În timpul procesului de lucru al cuptoarelor electrice pentru fabricarea oțelului, acestea se află de obicei într-o atmosferă corozivă alcalină. Prin urmare, celmaterial refractarMaterialele utilizate în cuptoarele electrice sunt în principal materiale alcaline, cum ar fi cărămizi MgO-C, cărămizi MgO impregnate cu asfalt, cărămizi MgO-Cr2O3, materiale de batere MgO-CaO etc., iar o mică parte sunt materiale refractare neutre, cum ar fi Al2O{{ 6}} Materiale C, materiale cu conținut ridicat de alumină etc.
În ansamblu, principalii factori de deteriorare ai refractarului pentru cuptorul electric sunt: eroziunea, oxidarea, curățarea, topirea, spălarea și hidratarea, printre care predomină oxidarea, eroziunea chimică și curățarea.
01 Eroziunea chimică
Oxidul de fier (FeO) sau componentele acide din zgură, cum ar fi SiO2, reacționează chimic cu CaO și MgO. Reacția poate transforma căptușeala cuptorului în zgură, provocând astfel deteriorarea materialelor refractare.
02 Oxidare
Oxidarea este una dintre principalele cauze ale eroziunii materialelor refractare din căptușelile cuptoarelor electrice. În timpul acestui proces, componenta de carbon din refractar este oxidată de componentele care conțin oxigen (cum ar fi oxidul de fier, oxigenul și oxidul de magneziu), ducând la decarburarea și deteriorarea materialului.
Oxidul de fier din zgură reacţionează cu grafitul sau gudronul/răşina de pe suprafaţa fierbinte a căptuşelii cărămizii, sau oxigenul corodează grafitul sau liantul de pe suprafaţa rece a căptuşelii cărămizii. În ambele cazuri, rezistența cărămizii este redusă și poate fi erodata de zgură sau oțel topit.
În condițiile atmosferice ale unui cuptor electric real, începând de la peste 1700 de grade, reacția (6) este deosebit de predispusă să apară, iar vaporii de Mg generați sunt ușor de difuzat, ducând la degradarea structurală, care este unul dintre principalii factori care cauzează -deteriorarea temperaturii la cărămizile din carbon magnezie.
03 Curatarea sau impactul mecanic
Deteriorarea fizică este cauzată de oțel topit sau zgură care curge pe suprafața refractarului și uzura fizică sau curățarea căptușelii cuptorului. Eroziunea prin curățare este cel mai frecvent la ieșirea din oțel, linia de zgură, orificiul electrodului sau platforma de evacuare a cuptorului electric.
Spalling-ul este un mecanism complex de deteriorare refractar. Acest lucru este cauzat de stresul generat în căptușeala refractară din cauza încălzirii și răcirii rapide. Această tensiune depășește adesea rezistența materialului refractar, rezultând intersecția și pătrunderea fisurilor, iar fragmentele de căptușeală se vor desprinde sau căde complet. Această situație apare de obicei pe partea superioară a cuptorului electric.
04 Hidratarea
Hidratarea este, de asemenea, un factor în deteriorarea materialelor refractare ale cuptorului electric. În timpul utilizării, apa pătrunde cu ușurință în capacul cuptorului sau în peretele cuptorului, iar apa sau vaporii de apă pot coroda căptușeala refractară. Oxidul de magneziu (sau alți oxizi alcalini) reacționează cu apa (sau vaporii de apă) după cum urmează și se hidratează.
Reacția va face ca performanța materialului refractar să fie foarte slăbită, iar permeabilitatea zgurii și a oțelului topit se va deteriora.
Din analiza de mai sus a cauzelor deteriorării, se poate observa că materialele refractare selectate pentru diferite părți ale cuptorului electric de fabricare a oțelului au următoarele cerințe de performanță: ① stabilitate chimică bună și stabilitate de volum; ② compoziția materialului nu este ușor de reacționat cu oțelul topit și SiO2 și nu este ușor să se producă noduli; ③ nu este ușor să fie umezit și pătruns de oțel topit; ④ are o rezistență bună la răcire rapidă și încălzire rapidă și nu este ușor de rupere și de dezlipit; ⑤ densitate mare, porozitate scăzută, distribuție uniformă a porilor, iar oțelul topit nu este ușor de pătruns; ⑥ rezistență ridicată, poate rezista la impactul forței externe mecanice și la eroziune.
