مقاومت در برابر آب گرم شدن حرارتی یک خاصیت مهم برایآجرهای نسوزاستفاده شده درکوره های اساسی اکسیژن(BOF) ، زیرا این آجرها باید در برابر تغییرات سریع دما و استرس مکانیکی مقاومت کنند. بهبود مقاومت در برابر آبگرفتگی حرارتی می تواند به طور قابل توجهی دوام و کارآیی عملیات BOF را افزایش دهد. در اینجا چندین استراتژی برای دستیابی به این هدف آورده شده است:
1. بهینه سازی ریزساختار
ریزساختار آجرهای نسوز نقش مهمی در مقاومت در برابر آب گرم کننده آنها دارد. با بهینه سازی توزیع اندازه ذرات و ترتیب ذرات MGO ، می توان تشکیل یک لایه سرباره محافظ را افزایش داد. این لایه سرباره واکنش بین MGO و کربن را مهار می کند و خطر ابتلا به آن را کاهش می دهد. علاوه بر این ، استفاده از پودرهای ریز مانند منیزیت و آلومینا می تواند با بهبود فشرده سازی و کاهش تخلخل ، مقاومت پراکنده را افزایش دهد.
2. افزایش پیوند کربن
افزودن آسفالت یا زمین می تواند پیوند کربن را در آن تقویت کندآجرهای Mgo-cبشر تبخیر و تراکم آسفالت در طی فرآیند شلیک می تواند ماتریس کربن را تقویت کرده و مدول ارتجاعی آجر را کاهش داده و مقاومت شوک حرارتی آن را بهبود بخشد. این روش به ویژه در محدوده دمای میانی ، جایی که احتمالاً لکه گیری حرارتی رخ می دهد ، مؤثر است.
3. با استفاده از مواد افزودنی نانو کربن
ترکیب مواد افزودنی نانو کربن ، مانند کاربید نانو-بورون ، می تواند مقاومت پراکنده حرارتی آجرهای نسوز MGO-C را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. این مواد افزودنی می توانند یک ریزساختار متراکم و یکنواخت را تشکیل دهند و توانایی آجر را برای مقاومت در برابر شوک های حرارتی تقویت می کنند. مواد نانو کربن همچنین می توانند مقاومت اکسیداسیون آجرها را بهبود بخشند و بیشتر به دوام آنها کمک می کنند.
4. افزایش سختی شکستگی
بهبود چقرمگی شکستگی آجر های نسوز می تواند به مهار انتشار ترک کمک کند ، که این یکی از دلایل اصلی لکه گیری حرارتی است. تکنیک هایی مانند فناوری تقویت ماتریس (MTR) شامل بهینه سازی اندازه ، شکل و پیکربندی ذرات برای ایجاد یک ساختار قوی تر و مقاوم در برابر ترک است. مواد چقرمگی شکستگی بالا می توانند در برابر فشارهای مکانیکی و حرارتی که در عملیات BOF مشاهده می شود ، مقاومت کنند.
5. استفاده از پوشش های محافظ
استفاده از روکش های محافظ بر روی سطح آجرهای نسوز می تواند یک مانع اضافی در برابر شوک حرارتی و حمله شیمیایی ایجاد کند. این روکش ها را می توان از موادی مانند پلاستیک یا پلاستیک نسوز تخصصی تهیه کرد که می تواند مقاومت آجر در برابر اکسیداسیون و اسپال زدن را تقویت کند. پوشش های محافظ همچنین می توانند در کاهش سایش ناشی از تأثیرات مکانیکی در طی فرآیند BOF کمک کنند.
