1. Causas de daños en los ladrillos refractarios en los materiales refractarios de las cucharas
1. Las cucharas se utilizan para transportar acero fundido a alta temperatura. Durante el transporte, el acero fundido a alta temperatura y la escoria a unos 1680 grados los erosionan, especialmente la línea de escoria, lo que es un factor importante para determinar la vida útil de un tanque.
2. El LF y otros tratamientos de refinación fuera del horno dañan gravemente los ladrillos sin cocer.
3. Cuando el convertidor hace un grifo y sale acero fundido, el revestimiento se somete a cambios drásticos de temperatura, lo que provoca grietas y descascarillado.ladrillos refractariosen el forro.
4. Cuando la cuchara se carga con acero fundido en el convertidor, el acero fundido a alta temperatura tiene una fuerte erosión mecánica en su parte inferior, lo que hace que el material de revestimiento en esta parte sea propenso a sufrir daños causados por choque térmico.
2. Mecanismo de daño de los materiales refractarios en la cuchara
El mecanismo de daño de los materiales refractarios en la cuchara es causado principalmente por la erosión y la penetración de escoria de alta temperatura. La línea de escoria de la cuchara se funde principalmente y la pared lateral se agrieta y se pela térmicamente debido a la penetración de escoria. La velocidad de fusión está relacionada con la temperatura de la escoria, la viscosidad y la velocidad de reacción del material. La alta temperatura del acero fundido, el largo tiempo de retención en la cuchara, la baja viscosidad de la escoria, la penetración de los poros del material de la matriz, la penetración de la fase líquida y la difusión en la fase sólida, hacen que la composición y la estructura de la superficie del material cambien cualitativamente, formen una capa metamórfica con un alto grado de solubilidad, que es fácil de pelar y acelera el daño de los ladrillos refractarios del revestimiento. El revestimiento de la cuchara con la misma o diferente composición química del material refractario tiene diferentes tasas de daño debido a su diferente estructura organizativa y rendimiento. La cuchara no puede funcionar de forma continua, lo que provoca una disminución de la temperatura del revestimiento o incluso una cuchara fría, que también es propensa a que la estructura del revestimiento se pele, lo que reduce la vida útil de la cuchara.
La erosión de la escoria sobre los materiales refractarios no se limita a la disolución de la superficie, sino que la escoria también puede invadir (penetrar) el interior de los materiales refractarios, expandir su área de reacción y profundidad, y sufrir cambios cualitativos en su composición y estructura cerca de la superficie del material, formando una capa metamórfica con alta solubilidad, acelerando el daño. La proporción de esta invasión es aproximadamente proporcional a la porosidad. Por lo tanto, incluso si la composición química de los materiales refractarios es la misma, sus tasas de pérdida por fusión son significativamente diferentes debido a sus diferentes estructuras organizativas.
Cuanto mayor sea la porosidad abierta del material refractario, más rápida será la tasa de invasión de escoria, y la tasa de invasión es aproximadamente proporcional a la porosidad. Incluso si la porosidad aparente del material refractario es la misma, la tasa de erosión también cambiará si la forma, el tamaño y la distribución de los poros son diferentes.
3. Características de los materiales refractarios para revestimiento de cucharas
Según el análisis anterior, los materiales refractarios para revestimiento de cucharas deben tener las siguientes características: estructura organizativa densa y uniforme; microexpansión a alta temperatura, buena estabilidad de volumen; alta resistencia y una pequeña relación entre resistencia a temperatura media y resistencia a alta temperatura.
Durante el uso de materiales refractarios, la escoria penetra fácilmente desde la superficie de calentamiento hasta el interior, reduciendo significativamente la porosidad cerca de la superficie de trabajo y densificándola, formando una capa metamórfica muy gruesa. Cuando la temperatura cambia drásticamente, se generan grietas paralelas a la superficie de trabajo en la unión entre la capa metamórfica y la capa original de ladrillos refractarios, lo que hace que los ladrillos se desprendan y se dañen. Para reducir el descascarillado estructural de los materiales refractarios, la profundidad de penetración de la escoria se puede reducir a partir de los siguientes aspectos:
(1) Mejorar la resistencia de los materiales refractarios a la penetración de escoria;
(2) Reducir la porosidad de los materiales refractarios y reducir el canal de erosión de la escoria;
(3) La escoria reacciona con los materiales refractarios para formar un muro de contención compuesto de alto punto de fusión para evitar la penetración de la escoria;
(4) Aumentar la viscosidad de la escoria. Cuanto mayor sea la viscosidad de la escoria, peor será la erosión de los materiales refractarios.
