Ausmelt izabe prosesi, güçlü hammadde uyarlanabilirliği, basit işletimi, yüksek üretim verimliliği ve eksiksiz çevre koruma tesisleri nedeniyle dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak aynı zamanda kısa fırın ömrü gibi eksiklikleri de vardır; Ausmelt fırınlarının ömrünün uzatılması esas olarak fırınların ömrünün uzatılması etrafında gerçekleştirilir.refrakter tuğlalar. Refrakter tuğla kaybı mekanizmasından Ausmelt fırınlarındaki refrakter ateş tuğlalarının ömrünü etkileyen faktörleri öğrenebiliriz. Üç ana husus vardır: pulların düşmesi; yüksek sıcaklıktaki eriyiğin ablasyonu; Yüksek sıcaklıkta baca gazının mekanik olarak temizlenmesi ve kimyasal olarak aşındırılması.
Düşen pullar
Ausmelt fırınlarının yedi fırınının üretiminde, refrakter tuğla pullarının düşmesi, refrakter tuğla kaybına neden olan en önemli faktördür. Refrakter tuğla pullarının oluşumuna yol açan birkaç ana faktör vardır, yani sıcaklık dalgalanmaları; cüruf erozyonu ve fiziksel etki.
1. Sıcaklık dalgalanmaları
Ausmelt fırın bakır eritme işleminde bakır konsantresi eklemek için bir bant sistemi kullanılır ve bir püskürtme tabancası aracılığıyla oksijen açısından zengin hava buraya üflenir. Ausmelt fırını eriyik havuzunda karıştırıldıktan sonra şiddetli bir redoks reaksiyonu meydana gelir. Avustralya fırınının bakır eritme havuzunun sıcaklığı, refrakterlikten (1580 dereceye eşit veya daha büyük) ve yük yumuşama sıcaklığından (1450'ye eşit veya daha büyük) önemli ölçüde daha düşük olan 1160 derece -1200 derecede tutulur. Sıradan refrakter malzemelerin derecesi). Dolayısıyla bu sıcaklıkta henüz bozulmamış yeni refrakter tuğlalar tüketilmeyecektir. Ancak Avustralya fırınının açılıp durdurulması işlemi gibi düzensiz veya hatta aralıklı çalışma koşulları altında, fırın içindeki sıcaklık keskin bir şekilde yükselip düşer ve bu sıcaklık değişimi tuğlanın içinde bir sıcaklık gradyanına, büzülme ve genleşmeye neden olur. Refrakter ateş tuğlalarının prosesi termal stres oluşturacak şekilde bloke edilecektir. Termal stres, refrakter tuğlaların termal şok direncini aştığında, refrakter ateş tuğlaları çatlayacak, kırılacak, mekanik mukavemeti azaltacak ve sonunda pul pul dökülecektir.
Aynı zamanda fırının ısıtma veya soğutma işlemi sırasında her tuğla katmanının farklı ısıtma ve soğutma hızları ve termal yer değiştirme işlemi sırasında oluşan farklı termal gerilimler, tuğlalar arasında göreceli yer değiştirmeye neden olacaktır. Bu bağıl yer değiştirme, tuğlalar arasındaki yer değiştirme yüzeyinde sürtünme kesme kuvvetine neden olur. Ağır vakalarda refrakter tuğlaların yerel bölgesini doğrudan yırtarak refrakter tuğlalarda çatlaklara neden olur. Bu çatlaklar, sonraki her sıcaklık dalgalanmasının neden olduğu göreceli yer değiştirmeyle yayılır ve sonuçta refrakter tuğlanın soyulmasına yol açar. Avustralya fırın açılışının erken aşamasında, olgunlaşmamış proses koşulları, Ausmelt izabe fırınının ömrünü uzatmaya yönelik prosesin pratik işleyişine yabancılık ve ekipman arızaları nedeniyle, fırın sıcaklığı ve fırın koşulları sık sık dalgalanıyor, tuğlalar düşüyor Fırında söndü ve refrakter ateş tuğlaları ciddi şekilde hasar gördü.
2. Cüruf erozyonu
Mat eritme işleminde yük gangı esas olarak, güçlü aşındırıcılığa sahip demir silikat (2FeO·SiO2: fayalit) içeren karmaşık bir alkalin cüruf oluşturmak üzere bakır konsantresinin oksidasyonu ile üretilen FeO ile reaksiyona giren kuvars (SiO2) ve kireçtaşını (CaCO3) içerir. ve erozyon yeteneği. Refrakter tuğla örme işleminde kaçınılmaz olarak radyal ve çevresel tuğla bağlantıları vardır. Sıcaklık dalgalanmalarının neden olduğu bu tuğla bağlantıları ve refrakter tuğlalardaki çatlaklar, yüksek sıcaklıktaki alkali cürufun sızması ve erozyonu için kanallar sağlar ve bu cüruf erozyonunun kendisi de tuğla bağlantılarının ve çatlaklarının artmaya devam etmesine neden olur. Tuğla birleşim yerleri ve çatlaklar arttıkça, tuğlalar her büzülme ve genleşme sürecinde sıcaklık dalgalanmalarından kaynaklanan aşırı gerilime maruz kalır ve bu da refrakter tuğla yüzeyinin blok halinde soyulmasına neden olur.
3. Fiziksel etki
Ausmelt fırınının üretim süreci sırasında kok düştüğünde, kok blokları Ausmelt fırınının eğim bölümüne serbestçe düşer, bu da Ausmelt fırınının eğim bölümündeki refrakter ateş tuğlaları üzerinde büyük bir fiziksel darbe kuvveti oluşturarak iç fırını ciddi şekilde etkiler. Tuğlaların bağlama kuvveti, refrakter tuğlaların çatlamasına neden olur. Termal şok, cüruf erozyonu ve baca gazının temizlenmesinden sonra çatlaklar sonunda refrakter ateş tuğlalarının soyulmasına neden olur.
Yüksek sıcaklıkta eriyik ablasyonu
Püskürtme tabancasının karıştırma hareketi nedeniyle, Ausmelt fırınının erimiş havuzu şiddetli bir "kaynayan" dinamik eriyik havuzudur. Fırının tamamı, yerel yüksek sıcaklığa eğilimli, düzensiz ve kararsız bir sıcaklık alanıdır; bu durum, yüzey yapısının yumuşamasına ve refrakter ateş tuğlalarının mukavemetine, doku bağlanma performansının azalmasına, bağlama fazının bir kısmının doğrudan yanmasına ve yükün azalmasına neden olur. Refrakter tuğlaların sıcaklığının yumuşaması, refrakter tuğlaların yavaş yavaş kaybolmasına neden olur. Yüksek sıcaklıktaki çözeltinin aşındırılması esas olarak erimiş havuz alanında ve cüruf hattının altındaki alanda meydana gelir. Yedi fırın periyoduna ait artık tuğla verilerinin gözlemlenmesi ve ölçülmesinden, refrakter tuğlaların yüksek sıcaklıktaki çözeltiyle yakılması işleminin, esas olarak yüksek sıcaklıktaki çözüm alanı ve cüruf hattının altındaki alan nedeniyle çok yavaş bir süreç olduğu bulunmuştur. Temel olarak su soğutmanın etkisinden dolayı cürufla korunabilmektedir.
Yüksek sıcaklıktaki baca gazının mekanik olarak temizlenmesi ve kimyasal olarak aşındırılması
Ausmelt fırınında bakır eritme işleminin kendisi, büyük miktarda oldukça aşındırıcı, yüksek sıcaklıkta kükürt içeren baca gazı üretecek bir cüruf oluşturma ve kükürt giderme işlemidir. Yüksek sıcaklıkta kükürt içeren baca gazı, yüksek sıcaklıkta bir hava akışı oluşturmak için sülfürik asit yüksek sıcaklık fanı tarafından çıkarılır; bu, refrakter tuğlaların yüzeyini, özellikle Ausmelt fırınının eğim bölümündeki refrakter tuğlaların yüzeyini sürekli olarak temizler. refrakter tuğlaların yanmasına neden olur. Aynı zamanda Ausmelt fırını ergitme işlemi oksijen açısından zengin bir ergitme olduğundan baca gazı yaklaşık %6,5 oksijen içerir. Difüzyon işlemi sırasında, SO2'nin bir kısmı, yüksek sıcaklıktaki gaz tarafından SO3 üretmek üzere oksitlenir; bu gaz, 1050 derecenin altındaki sıcaklıklarda refrakter ateş tuğlalarındaki alkali oksitlerle reaksiyona girerek alkali toprak metal sülfatlar (MgSO4, CaSO4) oluşturur. Tuğlalarda toprak alkali metal sülfatların oluşumuna sıklıkla hacim artışı ve gözeneklerin doldurulması eşlik eder. Bu erozyonun bir sonucu olarak, tuğlaların çatlama riski artar, tuğlaların yapışma mukavemeti zayıflar ve tuğlaların cüruf tarafından aşınması daha da teşvik edilir, bu da sonuçta refrakter ateş tuğlalarının yanmasına ve hatta pul pul dökülmesine yol açar.
