Durant el procés de treball dels forns elèctrics de fabricació d'acer, solen estar en una atmosfera corrosiva alcalina. Per tant, elmaterial refractariEls que s'utilitzen als forns elèctrics són principalment materials alcalins, com ara maons de MgO-C, maons de MgO impregnats d'asfalt, maons de MgO-Cr2O3, materials de batuda MgO-CaO, etc., i una petita part són materials refractaris neutres, com ara Al2O{{ 6}} Materials C, materials d'alta alúmina, etc.
En general, els principals factors de dany dels refractaris del forn elèctric són: l'erosió, l'oxidació, el fregat, la fusió, l'escallada i la hidratació, entre els quals predominen l'oxidació, l'erosió química i el fregat.
01 Erosió química
L'òxid de ferro (FeO) o els components àcids de l'escòria, com el SiO2, reaccionen químicament amb CaO i MgO. La reacció pot convertir el revestiment del forn en escòria, causant així danys als materials refractaris.
02 Oxidació
L'oxidació és una de les principals causes d'erosió dels materials refractaris en els revestiments dels forns elèctrics. Durant aquest procés, el component de carboni del refractari s'oxida per components que contenen oxigen (com l'òxid de ferro, l'oxigen i l'òxid de magnesi), donant lloc a la descarburació i el dany del material.
L'òxid de ferro de l'escòria reacciona amb el grafit o quitrà/resina de la superfície calenta del revestiment del maó, o l'oxigen corroeix el grafit o l'aglutinant a la superfície freda del revestiment del maó. En ambdós casos, la resistència del maó es redueix i es pot erosionar per escòries o acer fos.
Sota les condicions atmosfèriques d'un forn elèctric real, a partir dels 1700 graus, la reacció (6) és especialment propensa a produir-se, i el vapor de Mg generat és fàcil de difondre, donant lloc a una degradació estructural, que és un dels principals factors que causa un alt nivell. -danys per temperatura als maons de carboni de magnesia.
03 Fregat o impacte mecànic
Els danys físics són causats per l'acer fos o l'escòria que flueix per la superfície del refractari i que desgasta o frega físicament el revestiment del forn. L'erosió per fregat és més freqüent a la sortida d'acer, la línia d'escòria, el port d'elèctrode o la plataforma d'escapament del forn elèctric.
El trencament és un mecanisme de dany refractari complex. Això és causat per l'estrès generat en el revestiment refractari a causa de la ràpida calefacció i refrigeració. Aquesta tensió sovint supera la resistència del material refractari, donant lloc a la intersecció i penetració d'esquerdes, i els fragments del revestiment es desenganxaran o cauran completament. Aquesta situació es produeix habitualment a la part superior del forn elèctric.
04 Hidratació
La hidratació també és un factor en el dany dels materials refractaris del forn elèctric. Durant l'ús, l'aigua penetra fàcilment a la coberta del forn o a la paret del forn, i l'aigua o el vapor d'aigua poden corroir el revestiment refractari. L'òxid de magnesi (o altres òxids alcalins) reaccionen amb l'aigua (o vapor d'aigua) de la següent manera i s'hidraten.
La reacció farà que el rendiment del material refractari es debiliti molt i la permeabilitat de l'escòria i l'acer fos es deteriorarà.
A partir de l'anàlisi anterior de les causes dels danys, es pot veure que els materials refractaris seleccionats per a diverses parts del forn elèctric de fabricació d'acer tenen els requisits de rendiment següents: ① bona estabilitat química i estabilitat de volum; ② la composició del material no és fàcil de reaccionar amb l'acer fos i SiO2, i no és fàcil produir nòduls; ③ no és fàcil mullar-se i penetrar per l'acer fos; ④ té una bona resistència al refredament ràpid i a l'escalfament ràpid, i no és fàcil de trencar i desenganxar; ⑤ alta densitat, baixa porositat, distribució uniforme dels porus i l'acer fos no és fàcil de penetrar; ⑥ alta resistència, pot resistir l'impacte i l'erosió de la força externa mecànica.
