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      透氣磚的損毀機理
      透氣磚損毀的原因主要有4 個方面:熱應力,機械磨損,機械應力,化學侵蝕。

      透氣磚損毀的原因主要有4 個方面:熱應力,機械磨損,機械應力,化學侵蝕。

      熱應力作用

      在實際生產中,鋼包的烘包溫度為1000 ℃,鋼水溫度達到1600℃,兩者接觸時的溫度差會產生較大的熱應力,進而造成非常大的熱震沖擊。鋼包處于一個周而復始的工作環境中,透氣磚在接觸鋼水和烘包時的溫度頻繁變化而產生的熱應力是造成透氣磚損毀的一個原因。透氣磚產生熱應力的關鍵因素是溫度的變化,并且透氣磚的不同部位溫度變化存在著差異。

      機械磨損作用

      卷流對透氣磚的沖刷大致分三種情況:

      (1)透氣磚高于座磚時,透氣磚主要損毀的原因是鋼

      包內鋼水形成卷流對透氣磚的側面產生巨大的剪切效應和沖刷效應。因此,沖刷力是透氣磚的座磚產生極大的損毀的原因之一,正常工作環境中,透氣座磚使用次數也就一次,一次之后高于座磚的部分即被沖刷掉。

      (2)透氣磚與座磚持平時,座磚對透氣磚起到了保護的作用,鋼水形成的卷流首先沖刷座磚致使透氣磚的剪切力相應減小。

      (3)透氣磚低于座磚時,在正常工作中該工作面上易積壓冷鋼,由于存留下來的冷鋼的粘度相對較大,對吹氣產生一定的阻礙作用,所以要滿足精煉要求就需要加大吹氣的壓力。這樣,氣流對透氣磚的沖刷作用力就相應加大,受到剪切、沖擊強度大,更易損毀。為了達到爐外精煉對吹通率和使用壽命的要求,透氣磚必須具有良好的抗沖刷能力和高溫力學性能。

      機械應力作用

      在使用過程中,鋼包底部透氣磚工作面和高溫鋼水直接接觸,在循環使用條件下,鋼包中的溫度一直處于變化狀態,包底耐火材料使用中由高溫到低溫會產生溫度差,耐火材料的原質層和變質層的膨脹系數存在差異,使透氣磚受到剪切應力作用,導致透氣磚出現橫向裂縫,甚至斷裂。

      化學侵蝕作用

      透氣磚的工作層與鋼渣、鋼水相互接觸的時間比較長,熔渣持續向透氣磚中侵蝕、滲透。鋼水、渣中的MnO,MgO,SiO2,FeO,Fe2O3等氧化物與透氣磚中的耐火材料發生反應:

      12CaO+7Al2O3=12CaO·7Al2O3(1)

      FeO+Al2O3=FeO·Al2O3 (2)

      2MnO+SiO2+Al2O3=2(MnO)·SiO2·Al2O3 (3)

      鋼水對透氣磚工作層進行的熔損和剝落引起的物理蝕損,冶煉過程中鋼渣和鋼水對透氣磚持續的滲透所產生的化學侵蝕,是透氣磚損毀的最主要原因。因此,為了提高材料的抗熱震沖擊性能和抗渣性,需要改善透氣磚的韌性和滲透性


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