Ausmelt proces topljenja se široko koristi širom svijeta zbog svoje snažne prilagodljivosti sirovina, jednostavnog rada, visoke proizvodne efikasnosti i potpune zaštite okoliša, ali ima i nedostatke kao što je kratak vijek trajanja peći; Produženje vijeka Ausmelt peći uglavnom se provodi oko produženja vijeka trajanjavatrostalne opeke. Iz mehanizma gubitka vatrostalne opeke možemo saznati faktore koji utječu na vijek trajanja vatrostalne opeke u Ausmelt pećima. Postoje tri glavna aspekta, naime: ljuspice koje otpadaju; ablacija rastopljene visoke temperature; mehaničko čišćenje i hemijska erozija visokotemperaturnih dimnih gasova.
Pahuljice otpadaju
U proizvodnji sedam peći Ausmelt peći, opadanje ljuskica vatrostalne cigle je najvažniji faktor gubitka vatrostalne opeke. Postoji nekoliko glavnih faktora koji dovode do ljuspica vatrostalne opeke, a to su fluktuacije temperature; erozija šljake i fizički uticaj.
1. Temperaturne fluktuacije
Topljenje bakra u Ausmelt peći koristi sistem trake za dodavanje koncentrata bakra, a vazduh bogat kiseonikom se uduvava u njega kroz pištolj za prskanje. Nakon miješanja u rastopljenom bazenu Ausmelt peći, dolazi do burne redoks reakcije. Temperatura bazena za topljenje bakra australijske peći održava se na 1160 stepeni -1200 stepeni, što je znatno niže od refraktornosti (veće ili jednako 1580 stepeni) i temperature omekšavanja opterećenja (veće ili jednako 1450 stepen ) običnih vatrostalnih materijala. Stoga se na ovoj temperaturi neće trošiti nove vatrostalne opeke koje se još nisu pokvarile. Međutim, pod nepravilnim ili čak povremenim radnim uvjetima, kao što je proces otvaranja i zaustavljanja australske peći, temperatura u peći naglo raste i pada, a ova promjena temperature će uzrokovati temperaturni gradijent unutar cigle, te skupljanje i širenje proces vatrostalnih šamotnih opeka će biti blokiran da bi proizveo termički stres. Kada toplinsko naprezanje premaši otpornost vatrostalnih opeka na toplinski udar, vatrostalne vatrostalne opeke će pucati, slomiti se i smanjiti mehaničku čvrstoću i konačno se ljuštiti.
U isto vrijeme, različite brzine zagrijavanja i hlađenja svakog sloja cigle tokom procesa grijanja ili hlađenja peći i različita toplinska naprezanja nastala tokom procesa termičkog pomicanja uzrokovat će relativni pomak između cigli. Ovaj relativni pomak uzrokuje smičnu silu trenja na površini pomaka između cigli. U teškim slučajevima, direktno će pokidati lokalno područje vatrostalnih opeka, uzrokujući pukotine u vatrostalnim ciglama. Ove pukotine se šire u relativnom pomaku uzrokovanom svakom slijedećom temperaturnom fluktuacijom, što na kraju dovodi do ljuštenja vatrostalne cigle. U ranoj fazi otvaranja australske peći, zbog nezrelih uslova procesa, neupućenosti u praktičan rad procesa za poboljšanje životnog veka Ausmelt peći za topljenje, i kvarova na opremi, temperatura peći i uslovi u peći su često varirali, cigle su padale. u peći, a vatrostalne vatrostalne opeke su ozbiljno oštećene.
2. Erozija šljake
U taljenju mat, naboj uglavnom uključuje kvarc (SiO2) i krečnjak (CaCO3), koji reagiraju sa FeO nastalim oksidacijom koncentrata bakra i formiraju kompleksnu alkalnu zguru koja sadrži željezni silikat (2FeO·SiO2: fajalit), koji ima jaku korozivnost. i sposobnost erozije. U procesu zidanja od vatrostalne opeke neizbježno dolazi do radijalnih i obodnih spojeva opeke. Ovi spojevi opeke i pukotine u vatrostalnim ciglama uzrokovane temperaturnim fluktuacijama pružaju kanale za infiltraciju i eroziju alkalne troske visoke temperature, a sama ova erozija šljake također uzrokuje da se spojevi i pukotine cigle i dalje povećavaju. Kako se spojevi i pukotine opeke povećavaju, cigle su podvrgnute prekomjernom naprezanju tijekom svakog procesa skupljanja i širenja uzrokovanog temperaturnim fluktuacijama, što rezultira blokastim ljuštenjem površine vatrostalne opeke.
3. Fizički uticaj
Jednom kada koks padne tokom procesa proizvodnje Ausmelt peći, koksni blokovi slobodno padaju na nagibni dio Ausmelt peći, što proizvodi ogromnu fizičku silu udara na vatrostalne šamotne opeke u nagibnom dijelu Ausmelt peći, ozbiljno utječući na unutrašnje sila vezivanja cigli, što uzrokuje pucanje vatrostalnih cigli. Nakon termičkog šoka, erozije šljake i pražnjenja dimnih plinova, pukotine na kraju uzrokuju ljuštenje vatrostalnih vatrostalnih opeka.
Ablacija topljenja na visokim temperaturama
Zbog miješanja pištolja za prskanje, rastopljeni bazen Ausmelt peći je nasilni dinamički rastopljeni bazen koji "kipi". Cijela peć je neravnomjerno i nestabilno temperaturno polje, koje je sklono lokalnim visokim temperaturama, što rezultira omekšavanjem površinske strukture i čvrstoće vatrostalnih vatrostalnih opeka, smanjenjem učinka vezivanja tkiva, direktnim izgaranjem dijela faze vezivanja i smanjenim opterećenjem. temperatura omekšavanja vatrostalnih opeka, što rezultira sporim gubitkom vatrostalnih opeka. Ablacija visokotemperaturnog rastvora se uglavnom dešava u području rastopljenog bazena i području ispod linije troske. Posmatranjem i mjerenjem podataka o rezidualnim ciglama iz sedam perioda peći, utvrđeno je da je proces sagorijevanja vatrostalne opeke visokotemperaturnim rastvorom vrlo spor proces, uglavnom zbog toga što je područje visokotemperaturnog rastvora i područje ispod linije troske. u osnovi se može zaštititi šljakom zbog efekta vodenog hlađenja.
Mehaničko čišćenje i hemijska erozija visokotemperaturnih dimnih gasova
Sam proces topljenja bakra u Ausmelt peći je proces pravljenja šljake i odsumporavanja, koji će proizvesti veliku količinu visoko korozivnog visokotemperaturnog dimnog plina koji sadrži sumpor. Visokotemperaturni dimni plin koji sadrži sumpor izdvaja se pomoću visokotemperaturnog ventilatora sumporne kiseline kako bi se formirao visokotemperaturni tok zraka, koji kontinuirano pere površinu vatrostalnih opeka, posebno površinu vatrostalnih opeka u nagibnom dijelu Ausmelt peći. , što rezultira sagorijevanjem vatrostalnih opeka. Istovremeno, budući da je topljenje u Ausmelt peći topljenje bogato kiseonikom, dimni gas sadrži oko 6,5% kiseonika. Tokom procesa difuzije, dio SO2 se oksidira kako bi se proizveo SO3 pomoću visokotemperaturnog plina, koji reagira sa alkalnim oksidima u vatrostalnim šamotnim opekama na temperaturama ispod 1050 stepeni i formira sulfate zemnoalkalnih metala (MgSO4, CaSO4). Formiranje sulfata zemnoalkalnih metala u cigli često je praćeno povećanjem volumena i punjenjem pora. Kao rezultat ove erozije, povećava se rizik od pucanja opeke, slabi vezna čvrstoća opeke, a dodatno se pospješuje erozija opeke šljakom, što na kraju dovodi do gorenja, pa čak i ljuštenja vatrostalne opeke.
