Tokom procesa rada električnih peći za proizvodnju čelika, one su obično u alkalnoj korozivnoj atmosferi. Stoga, thevatrostalni materijalU električnim pećima se koriste uglavnom alkalni materijali, kao što su MgO-C cigle, MgO opeke impregnirane asfaltom, MgO-Cr2O3 cigle, MgO-CaO materijali za nabijanje, itd., a mali dio su neutralni vatrostalni materijali, kao što je Al2O{{ 6}}C materijali, materijali sa visokim sadržajem glinice, itd.
Sve u svemu, glavni faktori oštećenja vatrostalnih materijala za električne peći su: erozija, oksidacija, ribanje, topljenje, ljuštenje i hidratacija, među kojima su dominantne oksidacija, hemijska erozija i ribanje.
01 Hemijska erozija
Gvožđe oksid (FeO) ili kisele komponente u šljaci, kao što je SiO2, hemijski reaguju sa CaO i MgO. Reakcija može pretvoriti oblogu peći u šljaku, uzrokujući na taj način oštećenje vatrostalnih materijala.
02 Oksidacija
Oksidacija je jedan od glavnih uzroka erozije vatrostalnih materijala u oblogama električnih peći. Tokom ovog procesa, ugljikova komponenta u vatrostalnom materijalu se oksidira komponentama koje sadrže kisik (kao što su željezni oksid, kisik i magnezijev oksid), što rezultira razugljikovanjem i oštećenjem materijala.
Oksid željeza u šljaci reagira s grafitom ili katranom/smolom na vrućoj površini obloge od opeke, ili kisik korodira grafit ili vezivo na hladnoj površini obloge od opeke. U oba slučaja, čvrstoća cigle je smanjena i može biti erodirana šljakom ili rastopljenim čelikom.
U atmosferskim uslovima stvarne električne peći, počevši od iznad 1700 stepeni, reakcija (6) je posebno sklona nastanku, a generisana Mg para se lako difunduje, što dovodi do degradacije strukture, što je jedan od glavnih faktora koji izaziva -temperaturno oštećenje magnezijevih ugljeničnih opeka.
03 Rezanje ili mehanički udar
Fizička oštećenja su uzrokovana rastopljenim čelikom ili šljakom koji teče preko površine vatrostalnog materijala i fizički troše ili ribaju oblogu peći. Erozija od ribanja je najčešća na čeličnom izlazu, liniji troske, priključku za elektrode ili ispušnoj platformi električne peći.
Spalling je složen mehanizam vatrostalnog oštećenja. To je uzrokovano naprezanjem koje nastaje u vatrostalnoj oblogi uslijed brzog zagrijavanja i hlađenja. Ovo naprezanje često premašuje čvrstoću vatrostalnog materijala, što rezultira ukrštanjem i prodiranjem pukotina, a fragmenti obloge će se oljuštiti ili potpuno otpasti. Ova situacija se obično događa na vrhu električne peći.
04 Hidratacija
Hidratacija je također faktor oštećenja vatrostalnih materijala za električne peći. Tokom upotrebe voda lako prodire u poklopac peći ili zid peći, a voda ili vodena para mogu korodirati vatrostalnu oblogu. Magnezijev oksid (ili drugi alkalni oksidi) reagiraju s vodom (ili vodenom parom) na sljedeći način i hidratiziraju se.
Reakcija će uzrokovati značajno slabljenje performansi vatrostalnog materijala, a propusnost šljake i rastaljenog čelika će se pogoršati.
Iz gornje analize uzroka oštećenja, može se vidjeti da vatrostalni materijali odabrani za različite dijelove električne peći za proizvodnju čelika imaju sljedeće zahtjeve performansi: ① dobru kemijsku stabilnost i stabilnost volumena; ② sastav materijala nije lako reagirati s rastopljenim čelikom i SiO2, a nije lako proizvesti nodule; ③ nije lako nakvasiti i prodreti rastopljenim čelikom; ④ ima dobru otpornost na brzo hlađenje i brzo zagrijavanje, a nije ga lako slomiti i odlijepiti; ⑤ visoka gustoća, niska poroznost, ujednačena distribucija pora i rastopljeni čelik nije lako prodrijeti; ⑥ visoka čvrstoća, može odoljeti mehaničkom vanjskom udaru sile i eroziji.
