Trong ngành công nghiệp sản xuất thép,Lò oxy cơ bản(BOF) rất quan trọng để sản xuất thép chất lượng cao. Tuy nhiên, các điều kiện hoạt động khắc nghiệt trong BOF, bao gồm nhiệt độ cao và xỉ ăn mòn, có thể dẫn đến hao mòn đáng kể trên lớp lót chịu lửa. Hiểu được các nguyên nhân phổ biến của sự ăn mòn trong vật liệu chịu lửa BOF là điều cần thiết để cải thiện độ bền và hiệu quả của chúng.
1. Phản ứng hóa học và hòa tan
Một trong những nguyên nhân chính của sự ăn mòn trong vật liệu chịu lửa BOF là phản ứng hóa học và hòa tan oxit magiê (MGO) trong lớp lót chịu lửa. Sự tương tác giữa MGO và xỉ dẫn đến sự hình thành các hợp chất điểm cảm động thấp, có thể xâm nhập vào vật liệu chịu lửa và gây ra sự xuống cấp. Quá trình này trở nên trầm trọng hơn bởi sự hiện diện của sắt (FE) và các yếu tố khác trong xỉ, có thể tạo thành các hợp chất eutectic với MGO, làm suy yếu thêm cấu trúc chịu lửa.
2. Sự thâm nhập xỉ
Sự xâm nhập của xỉ là một yếu tố quan trọng khác góp phần ăn mòn của vật liệu chịu lửa BOF. SLAG có thể xâm nhập vào lỗ chân lông và ranh giới hạt của vật liệu chịu lửa, dẫn đến suy thoái cơ học và sự hình thành của một lớp khử trùng. Lớp giải mã này dễ bị ăn mòn hơn nữa và có thể dẫn đến sự hình thành các vết nứt và spalling. Độ sâu của sự thâm nhập xỉ phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau, bao gồm nhiệt độ và thành phần hóa học của xỉ.
3. Sốc nhiệt và ứng suất cơ học
Sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng và căng thẳng cơ học trải qua các vật liệu chịu lửa BOF trong quá trình sản xuất thép cũng có thể dẫn đến ăn mòn. Sốc nhiệt làm cho vật liệu chịu lửa mở rộng và co lại, dẫn đến sự hình thành của vicrocracks. Những điều trị vi tế này sau đó có thể đóng vai trò là con đường cho sự xâm nhập của xỉ và ăn mòn hơn nữa. Ngoài ra, các tác động cơ học từ kim loại nóng chảy và xỉ có thể gây ra hao mòn vật lý trên lớp lót chịu lửa.
] 4. Quá trình oxy hóa carbon
Trong vật liệu chịu lửa MGO-C, quá trình oxy hóa carbon là một đóng góp đáng kể cho mặc. Quá trình oxy hóa làm tăng độ xốp của vật liệu chịu lửa, làm giảm sức mạnh và khả năng chống tiếp xúc hơn nữa với các tác nhân oxy hóa. Quá trình này đặc biệt rõ rệt ở nhiệt độ trên 1400 độ, trong đó quá trình oxy hóa gián tiếp trở thành cơ chế thống trị.
5. Tương tác ba pha
Sự tương tác giữa vật liệu chịu lửa, xỉ và kim loại nóng chảy có thể dẫn đến ăn mòn cục bộ. Sự hình thành các bong bóng CO tại giao diện giữa các pha này có thể ức chế hoặc tăng cường quá trình ăn mòn, tùy thuộc vào vị trí của chúng. Ngoài ra, sự chuyển động của màng xỉ và sự hình thành các hợp chất điểm cảm động thấp tại giao diện SLAG chịu lửa có thể đẩy nhanh tốc độ ăn mòn.
Các nguyên nhân phổ biến của sự ăn mòn trong vật liệu chịu lửa BOF bao gồm các phản ứng hóa học và hòa tan MGO, thâm nhập xỉ, sốc nhiệt, căng thẳng cơ học, oxy hóa carbon và tương tác ba pha. Giải quyết các vấn đề này đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện bao gồm lựa chọn các vật liệu chịu lửa chất lượng cao, tối ưu hóa thành phần hóa học của xỉ và thực hiện các hoạt động thiết kế và vận hành lò nâng cao. Bằng cách hiểu và giảm thiểu các nguyên nhân ăn mòn này, các nhà sản xuất thép có thể tăng cường độ bền và hiệu quả của lớp lót chịu lửa BOF của họ, dẫn đến tiết kiệm chi phí và cải thiện hiệu suất hoạt động.
