Teräksen valmistuksen sähköuunien työstöprosessin aikana ne ovat yleensä emäksisessä syövyttävässä ilmakehässä. Siksitulenkestävää materiaaliasähköuuneissa käytetyt materiaalit ovat pääasiassa alkalisia materiaaleja, kuten MgO-C-tiiliä, asfaltilla kyllästettyjä MgO-tiilejä, MgO-Cr2O3-tiilejä, MgO-CaO-junttausmateriaaleja jne., ja pieni osa on neutraaleja tulenkestäviä materiaaleja, kuten Al2O{{ 6}}C-materiaalit, runsaasti alumiinioksidia sisältävät materiaalit jne.
Kaiken kaikkiaan sähköuunien tulenkestävän materiaalin tärkeimmät vauriotekijät ovat: eroosio, hapettuminen, hankaus, sulaminen, halkeilu ja hydrataatio, joista hapettuminen, kemiallinen eroosio ja hankaus ovat hallitsevia.
01 Kemiallinen eroosio
Rautaoksidi (FeO) tai kuonassa olevat happamat komponentit, kuten SiO2, reagoivat kemiallisesti CaO:n ja MgO:n kanssa. Reaktio voi muuttaa uunin vuorauksen kuonaksi ja siten vahingoittaa tulenkestäviä materiaaleja.
02 Hapetus
Hapeutuminen on yksi tärkeimmistä sähköuunien vuorausten tulenkestävien materiaalien eroosion syistä. Tämän prosessin aikana tulenkestävän aineen hiilikomponentti hapettuu happea sisältävien komponenttien (kuten rautaoksidin, hapen ja magnesiumoksidin) vaikutuksesta, mikä johtaa hiilen poistoon ja materiaalin vaurioitumiseen.
Kuonassa oleva rautaoksidi reagoi tiilivuorauksen kuumassa pinnassa olevan grafiitin tai tervan/hartsin kanssa tai happi syövyttää tiilivuorauksen kylmällä pinnalla olevaa grafiittia tai sideainetta. Molemmissa tapauksissa tiilen lujuus heikkenee ja kuona tai sula teräs voi kuluttaa sitä.
Varsinaisen sähköuunin ilmakehän olosuhteissa, alkaen yli 1700 astetta, reaktio (6) on erityisen altis tapahtua ja syntyvä Mg-höyry on helppo diffuusoida, mikä johtaa rakenteelliseen hajoamiseen, mikä on yksi tärkeimmistä tekijöistä - magnesiumoksidihiilitiilen lämpötilavauriot.
03 Hankaus tai mekaaninen isku
Fyysiset vauriot aiheutuvat sulasta teräksestä tai kuonasta, joka virtaa tulenkestävän aineen pinnan yli ja kuluttaa tai hankaa uunin vuorausta. Hankauseroosio on yleisintä sähköuunin teräsulostulossa, kuonalinjassa, elektrodiportissa tai poistoalustassa.
Halkeilu on monimutkainen tulenkestävä vauriomekanismi. Tämä johtuu tulenkestävään vuoraukseen syntyvästä jännityksestä nopean lämpenemisen ja jäähtymisen vuoksi. Tämä jännitys ylittää usein tulenkestävän materiaalin lujuuden, mikä johtaa halkeamien risteykseen ja tunkeutumiseen, ja vuorauksen palaset kuoriutuvat tai putoavat kokonaan. Tämä tilanne esiintyy yleensä sähköuunin päällä.
04 Nesteytys
Nesteytys on myös tekijä sähköuunien tulenkestävän materiaalin vaurioissa. Käytön aikana vesi tunkeutuu helposti uunin kanteen tai uunin seinään ja vesi tai vesihöyry voi syövyttää tulenkestävää vuorausta. Magnesiumoksidi (tai muut alkaliset oksidit) reagoivat veden (tai vesihöyryn) kanssa seuraavasti ja hydratoituvat.
Reaktio heikentää tulenkestävän materiaalin suorituskykyä suuresti, ja kuonan ja sulan teräksen läpäisevyys heikkenee.
Yllä olevasta vaurioiden syiden analyysistä voidaan nähdä, että teräksenvalmistussähköuunin eri osiin valituilla tulenkestävällä materiaalilla on seuraavat suorituskykyvaatimukset: ① hyvä kemiallinen stabiilisuus ja tilavuusstabiilisuus; ② materiaalikoostumusta ei ole helppo reagoida sulan teräksen ja SiO2:n kanssa, eikä kyhmyjen muodostuminen ole helppoa; ③ sulan teräksen kastuminen ja läpäiseminen ei ole helppoa; ④ se kestää hyvin nopeaa jäähdytystä ja nopeaa kuumenemista, eikä sitä ole helppo rikkoa ja irrottaa; ⑤ korkea tiheys, alhainen huokoisuus, tasainen huokosten jakautuminen ja sulaa terästä ei ole helppo tunkeutua; ⑥ korkea lujuus, kestää mekaanista ulkoista voimaa ja eroosiota.
