در صنعت فولاد سازی ،کوره های اساسی اکسیژن(BOF) برای تولید فولاد با کیفیت بالا بسیار مهم است. با این حال ، شرایط عملیاتی سخت در BOF ها ، از جمله درجه حرارت بالا و سرباره های خورنده ، می تواند منجر به سایش و پارگی قابل توجه در لایه های نسوز شود. درک دلایل شایع خوردگی در نسوزهای BOF برای بهبود دوام و کارآیی آنها ضروری است.
1. واکنش های شیمیایی و انحلال
یکی از دلایل اصلی خوردگی در نسوزهای BOF ، واکنش شیمیایی و انحلال اکسید منیزیم (MGO) در روکش نسوز است. تعامل بین MGO و سرباره منجر به تشکیل ترکیبات با ذوب کم می شود که می تواند به مواد نسوز نفوذ کند و باعث تخریب شود. این فرآیند با وجود آهن (آهن) و سایر عناصر در سرباره تشدید می شود ، که می تواند ترکیبات eutectic با MGO را تشکیل دهد ، و بیشتر ساختار نسوز را تضعیف می کند.
2. نفوذ سرباره
نفوذ سرباره یکی دیگر از عوامل مهم است که به خوردگی نسوزهای BOF کمک می کند. سرباره می تواند به منافذ و مرزهای دانه مواد نسوز نفوذ کند ، و منجر به تخریب مکانیکی و تشکیل یک لایه decarburized شود. این لایه decarburized مستعد ابتلا به خوردگی بیشتر است و می تواند منجر به تشکیل ترک ها و لکه دار شدن شود. عمق نفوذ سرباره به عوامل مختلفی از جمله دما و ترکیب شیمیایی سرباره بستگی دارد.
3. شوک حرارتی و استرس مکانیکی
تغییرات سریع دما و استرس مکانیکی که توسط نسوزهای BOF در طی فرآیند فولاد تجربه می شود نیز می تواند منجر به خوردگی شود. شوک حرارتی باعث گسترش و انقباض مواد نسوز می شود و منجر به تشکیل ریزگردها می شود. این ریزگردها سپس می توانند به عنوان مسیری برای نفوذ سرباره و خوردگی بیشتر خدمت کنند. علاوه بر این ، تأثیرات مکانیکی از فلز مذاب و سرباره می تواند باعث سایش و پارگی فیزیکی روی پوشش نسوز شود.
] 4. اکسیداسیون کربن
در نسوزهای MGO-C ، اکسیداسیون کربن نقش مهمی در سایش دارد. اکسیداسیون باعث افزایش تخلخل مواد نسوز می شود و باعث کاهش استحکام و مقاومت آن در معرض بیشتر در معرض عوامل اکسید کننده می شود. این فرآیند به ویژه در دمای بالاتر از 1400 درجه ، که در آن اکسیداسیون غیرمستقیم به مکانیسم غالب تبدیل می شود ، تلفظ می شود.
5 تعامل سه فاز
تعامل بین مواد نسوز ، سرباره و فلز مذاب می تواند منجر به خوردگی موضعی شود. تشکیل حباب های CO در رابط بین این مراحل بسته به موقعیت مکانی آنها می تواند روند خوردگی را مهار یا تقویت کند. علاوه بر این ، حرکت فیلم های سرباره و شکل گیری ترکیبات با ذوب کم در رابط نسوز-SLAG می تواند سرعت خوردگی را تسریع کند.
دلایل شایع خوردگی در نسوزهای BOF شامل واکنشهای شیمیایی و انحلال MGO ، نفوذ سرباره ، شوک حرارتی ، استرس مکانیکی ، اکسیداسیون کربن و تعامل سه فاز است. پرداختن به این موضوعات نیاز به یک رویکرد جامع دارد که شامل انتخاب مواد نسوز با کیفیت بالا ، بهینه سازی ترکیب شیمیایی SLAG و اجرای طراحی پیشرفته کوره و شیوه های عملیاتی است. با درک و کاهش این علل خوردگی ، تولیدکنندگان فولاد می توانند دوام و کارآیی پوشش های نسوز BOF خود را افزایش داده و منجر به صرفه جویی در هزینه و عملکرد عملیاتی بهبود یافته شوند.
