أسباب تآكل بطانة الفرن الكهربائي أثناء الاستخدام العادي
أثناء الصهر العادي، تكون بطانة الفرن على اتصال مباشر بالفولاذ المنصهر والخبث ذو درجة الحرارة العالية، وتكون ظروف العمل قاسية للغاية. أسباب تلف بطانة الفرن هي:
(1) التشظي الحراري الناتج عن إشعاع القوس والتآكل الكيميائي عند درجات حرارة عالية.
(2) تأثير تجفيف الخبث المنصهر والفولاذ المنصهر وغاز الفرن على بطانة الفرن.
(3) التآكل الكيميائي لبطانة الفرن بسبب الخبث المنصهر.
(4) التقشير الناتج عن التغيرات في درجات الحرارة.
(5) التشقق الناتج عن تحلل التركيب المعدني لطوب بطانة الفرن نفسه.
(6) الاصطدام الميكانيكي وتآكل بطانة الفرن عند إضافة خردة الفولاذ وإضافة الحديد المنصهر.
عملية التآكلطوب الكربون المغنيسياأثناء صهر الفرن الكهربائي
يتكون طوب المغنيسيا والكربون من مغنيسيا ميتة أو مغنيسيا منصهرة ومواد كربونية (أساسًا الجرافيت المتبلور بالكامل)، يتم تحضيرها وضغطها بالراتنج كمواد رابطة، وتشكل بعد المعالجة الحرارية. من أجل تحسين مقاومة الأكسدة، غالبًا ما يتم إضافة المعدن أو مضادات الأكسدة الأخرى إلى طوب الكربون المغنسيت.
العملية الأساسية لتآكل الطوب الكربوني المغنيسيوم أثناء استخدام الأفران الكهربائية هي:
(1) ينقسم طوب كربون المغنيسيا بعد التفاعل إلى ثلاث طبقات: طبقة الطوب الأصلية (جسم الطوب الذي لم يتفاعل) - طبقة إزالة الكربنة (يخضع MgO الداخلي والكربون لتفاعل استهلاك ذاتي) - طبقة كثيفة (الجزء المتصل مع الخبث الصلب).
(2) يخضع MgO والكربون الموجود داخل طوب كربون المغنسيت لتفاعل استهلاك ذاتي عند درجة حرارة عالية:
MgO٪2bC٪7b٪7b1٪7d٪7dMg٪2bCO
ملغ+[O]=MgO
(3) تتفاعل الأكاسيد الموجودة في الخبث بشكل مباشر: (Fe2O3)+C الطوب في الخبث=2(FeO)+{CO}
يتم اختزال أكسيد المغنيسيوم إلى غاز المغنيسيوم ويهاجر على طول مسام المادة المقاومة للحرارة إلى السطح حيث يتأكسد ثانويًا إلى MgO، ويشكل بنية بتروغرافية عالية اللزوجة مع عناصر شوائب أخرى في منتصف طوب كربون المغنيسيا، وهو المعروف عادة باسم طبقة كثيفة. عمليات التآكل هي كما يلي:
(١) التآكل الجسدي.
أثناء عملية نفخ المحول، تؤدي حركة غاز فرن الخبث الفولاذي المادي إلى تقشر التآكل الفيزيائي والميكانيكي لهذه الهياكل الصخرية ودخول الخبث.
(2) الهجوم الكيميائي.
التفاعل الكيميائي هو أن المكونات المختلفة الموجودة في منتصف الخبث سوف تتفاعل مع الطبقة الكثيفة من الطوب. يمكن أن يعزز FeO انحلال ونقل المغنيسيا إلى منتصف الخبث وزيادة تآكل طوب كربون المغنيسيا.
(3) تأثير درجة الحرارة على التآكل.
كلما ارتفعت درجة الحرارة، انخفضت لزوجة خبث الفولاذ، وتكثيف التآكل الجسدي، وتعمق طبقة إزالة الكربنة، مما تسبب في تكثيف التآكل.
آلية فقدان طوب كربون المغنيسيا المبطن بالأفران الكهربائية
بشكل عام، يُصنع طوب الكربون المغناطيسي من المغنيسيا عالي الجودة مع الجرافيت عالي النقاء والسيليكون وكربيد السيليكون والمواد المضافة الأخرى، ويتم ضغطه باستخدام راتنج الفينول كمواد رابطة. المتطلبات الأساسية للطوب الكربوني المغنسيت للأفران الكهربائية هي:
(1) الموصلية الحرارية منخفضة لضمان فقدان أقل للحرارة وتحسين الكفاءة الحرارية للفرن الكهربائي؛
(2) مقاومة عالية لمعاملات التآكل الحرارية والكيميائية الحرارية، الأمر الذي يتطلب استقرارًا جيدًا للحجم؛
(3) مقاومة الخبث، التقشير، الأكسدة وقوة الضغط العالية، مما يؤدي إلى انخفاض الاستهلاك وعمر الخدمة الطويل.
عند خبز بطانة فرن جديدة، سوف تحدث التفاعلات الرئيسية التالية عندما تصل درجة حرارة بطانة الفرن إلى 750 درجة:
1. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن غاز المغنيسيوم المتولد وغاز أول أكسيد الكربون يهاجران إلى منطقة درجة الحرارة المرتفعة على طول المسام. 2. على سطح جدار الفرن، يتأكسد غاز المغنيسيوم مرة أخرى بواسطة مركبات التيربيوم إلى أكسيد المغنيسيوم، ويشكل ليثولوجية ذات نقطة انصهار عالية مع المركبات النزرة الأخرى في طوب كربون المغنيسيا. مُجَمَّع.
ولذلك، فإن التحكم في نظام درجة حرارة الفرن ومنع كمية كبيرة من التفاعل 1 هو المفتاح للحفاظ على استقرار حجم طوب كربون المغنيسيوم. وهذا مهم جدًا سواء في المحول أو الفرن الكهربائي.
