Refrakter iş astarı erozyonu genellikle tek başına veya kombinasyon halinde meydana gelebilecek kimyasal, termal ve mekanik erozyon olarak sınıflandırılır ve refrakterdeki hasar sürekli (çözünme ve erozyon) veya süreksiz (çatlama ve pullanma) olabilir ve pullanma süreksizliğe yol açar. refrakter tuğlaların yerel olarak ayrılması ve sıcak yüzeye yakın tuğlaların yoğunlaşmasıyla sonuçlanan şiddetli cüruf sızması. . Yoğunlaştırılmış ve nüfuz edilmemiş alanlar arasındaki termal genleşme özelliklerindeki fark, sonunda çatlakların ve çatlamaların oluşumuna yol açan büyük iç gerilimler oluşturur. Genel olarak, güçlü termal şok, termal parçalanmaya yol açar.
Bu makale, bakır eritme fırınları için refrakterlerin fiziksel erozyonu, yani 'termal erozyon' ve 'mekanik erozyon' üzerine odaklanmaktadır. Bu, bakır eritme fırınlarında refrakter malzemelerin çalışma koşullarını anlamak ve fırın astarının hizmet ömrünü daha iyi ve daha etkili bir şekilde uzatmak içindir.
1. Termal erozyon
2.1.1 Sıcaklık
Bakır ergitme fırınlarında kullanılan refrakterlerin kullanım sıcaklığı (1600-1700°C), bakır ergitme fırınlarının gerçek servis sıcaklığından çok daha yüksek olmasına rağmen, bakır ergitme fırınlarının sıcaklığı refrakter erozyonunun sürekliliğinde önemli bir rol oynar. Eriyik havuzundaki maddelerle arayüzey reaksiyonları yoluyla, refrakter tuğlaların yüksek sıcaklık mukavemeti önemli ölçüde azalır ve yüksek sıcaklık, yüksek ısıda erimiş cürufun viskozitesinde açıkça bir azalmaya, artan difüzyona ve daha hızlı erozyona yol açar.
1.2 Termal şok
Fırının çalışmasındaki kesintiler ve düzensizliklerden kaynaklanan sıcaklık dalgalanmaları refrakter tuğlalarda gerilmelere neden olabilmekte ve bu gerilmeler sınır değerleri aştığında refrakter tuğlalarda çatlaklara yol açabilmektedir. Fırın şarjı ile refrakter tuğlalar arasındaki ara yüzey reaksiyonları, yapıyı yoğunlaştırabilir ve refrakter tuğlaların stresi emme kabiliyetini olumsuz etkileyebilir. Refrakter malzemelerin termal şok stabilitesi, artan malzeme tokluğu ve termal iletkenlik ile artar ve azalan termal genleşme katsayısı ve elastisite modülü ile artar. Kopma modülünün elastisite modülüne büyük bir oranı, çatlak oluşumunu azaltacak ve malzemenin esnekliğini artıracaktır.
2. Mekanik erozyon
2.1 Aşınma
Aşınma ilk olarak ergitme fırınındaki malzemelerin hareketinden kaynaklanır (sıvı metal, cüruf, fırın yükü ve gazın buharlaşmasından sonra oluşan toz dahil) ve ikinci olarak malzemelerin belirli özel işlemler sırasında fırına püskürtülmesinden kaynaklanır, bunların tümü birer faktördür. fırın astarı refrakterinin sürekli erozyonuna yol açar.
2.2 Çarpışma gerilimi
Eritme fırınına malzeme üflemenin neden olduğu vuruntu, çarpışma ve öğütmenin stres etkileri, refrakterde çatlakların oluşmasına ve refrakterin aşınmasına neden olur.
2.3 Mekanik yorgunluk
Mekanik yorgunluğun nedenleri ve sonuçları, mekanik yorgunluğun refrakter tuğlalarda termal yorgunluğa göre daha derin bir alanı etkilemesi ve mekanik yorgunluğun döngüsel olarak değişen yüklere sahip döner fırınlar için daha önemli olma eğiliminde olması farkıyla, termal yorgunluğa benzer.