В общем, хорошее качествоогнеупорные материалыимеют хорошие эффекты и длительный срок службы при использовании в печах и обжиге, но нельзя игнорировать условия использования. Например, если на одном и том же термическом оборудовании используется один и тот же огнеупорный материал, результаты использования часто сильно различаются из-за изменения условий использования. Существует множество причин выхода из строя футеровки печи, например, проваривание печи и отслаивание футеровки. Далее в основном представлен анализ причин провара печи и отслаивания футеровки в индукционных печах.
Явление проплавления печи проявляется так: в трещины огнеупорного материала проникает большое количество металла. Проходка печи приведет к: проникновению металла вокруг проходки печи; существенно снижается срок службы огнеупорного материала футеровки печи; сигнализация раннего заземления; потенциальный риск попадания металлической жидкости в змеевик; общее спекание сухих виброматериалов без рыхлых слоев; футеровка печи непрерывно расширяется от устья печи; окисление части проходки печи вызовет местную эрозию огнеупора и т. д. Рисунок 1 Причиной проникновения металла вокруг проходки печи являются в основном трещины, образующиеся в результате циклов нагрева и холода, включая горизонтальные трещины, вертикальные трещины и трещины в любом направлении.
Основными причинами образования горизонтальных трещин являются: ① Расслоение: неправильный метод строительства печи, в результате чего футеровка печи не образует плотный сучковый слой футеровки; ② Крепление футеровки печи: часто возникает в месте соединения выхода жидкости и рабочей футеровки печи, что можно решить, изменив способ конструкции сопла печи. Вертикальные трещины возникают в результате горячих и холодных ударов, в основном из-за неправильного процесса охлаждения и повторного плавления. Трещины в любом направлении обычно возникают в результате механического столкновения или разрушения формы. Отслаивание футеровки печи Отслаивание футеровки печи – это явление, при котором огнеупорные материалы отваливаются от стенок печи для спекания блоками или листами.
Причинами отслаивания подкладок являются:
(1) Неправильная конструкция печи или спекание приводят к тому, что футеровка печи не образует хороший слой спекания, что приводит к отслаиванию футеровки. (2) Водяной пар: футеровка спекается слишком быстро, и влага из огнеупорного материала не может быть своевременно удалена. При высоких температурах H2O разлагается на H2 и O2. Согласно уравнению идеального газа: PV=nRT, видно, что температура газа быстро повышается, произведение давления и объема газа будет быстро расширяться, и объем будет быстро расширяться. Газ с быстро возрастающим давлением приведет к отслаиванию неспеченной футеровки печи.
(3) Механическое шелушение. Частое воздействие шихты на футеровку печи, особенно на дно печи, является основной причиной механического шелушения.
(4) Расширение: после того, как расплавленный металл разрушает футеровку печи, скорость теплового расширения эродированной части не соответствует скорости теплового расширения неэродированной части, что позволяет легко создавать неравномерное напряжение на границе раздела между ними и привести к отваливанию футеровки печи.
(5) Экструзионное отслаивание: оно часто происходит на дне печи и вызвано воздействием шихты на дно печи и длительным давлением собственного веса расплавленного металла на дно печи.
(6) Термическое отслаивание: температура меняется быстро, причем колебания слишком быстрые и слишком большие за короткий период времени, вызывая большие внутренние напряжения в огнеупорном материале, что приводит к растрескиванию, отслаиванию и повреждению.
