Аусмелт процес топљења се широко користи широм света због своје снажне прилагодљивости сировина, једноставног рада, високе ефикасности производње и потпуних објеката за заштиту животне средине, али има и недостатке као што је кратак век трајања пећи; продужење века Аусмелт пећи углавном се спроводи око продужења векаватросталне цигле. Из механизма губитка ватросталне цигле можемо сазнати факторе који утичу на век трајања ватросталне опеке у Аусмелт пећима. Постоје три главна аспекта, а то су: љуспице које отпадају; аблација растопљене високе температуре; механичко чишћење и хемијска ерозија високотемпературних димних гасова.
Пахуљице отпадају
У производњи седам пећи Аусмелт пећи, опадање љуспица од ватросталне цигле је најважнији фактор губитка ватросталне цигле. Постоји неколико главних фактора који доводе до љуспица од ватросталне цигле, а то су флуктуације температуре; ерозија шљаке и физички утицај.
1. Температурне флуктуације
Топљење бакра у Аусмелт пећи користи систем траке за додавање концентрата бакра, а ваздух богат кисеоником се удувава у њега кроз пиштољ за прскање. Након мешања у растопљеном базену Аусмелт пећи, долази до бурне редокс реакције. Температура базена за топљење бакра аустралијске пећи одржава се на 1160 степени -1200 степени, што је знатно ниже од рефракторности (веће или једнако 1580 степени) и температуре омекшавања оптерећења (веће или једнако 1450 степен ) обичних ватросталних материјала. Стога, на овој температури, нове ватросталне цигле које се још нису поквариле неће се трошити. Међутим, под неправилним или чак повременим условима рада, као што је процес отварања и заустављања аустралијске пећи, температура у пећи нагло расте и пада, а ова промена температуре ће изазвати температурни градијент унутар цигле, и скупљање и ширење процес ватросталних шамотних опека ће бити блокиран да би произвео термички стрес. Када топлотни напон премаши отпорност на топлотни удар ватросталних цигли, ватросталне ватросталне опеке ће пуцати, сломити се и смањити механичку чврстоћу и коначно се љуштити.
У исто време, различите брзине загревања и хлађења сваког слоја цигле током процеса загревања или хлађења пећи и различити топлотни напони који настају током процеса термичког померања ће изазвати релативно померање између цигли. Ово релативно померање изазива смичну силу трења на површини померања између цигли. У тешким случајевима, директно ће покидати локалну површину ватросталних цигли, узрокујући пукотине у ватросталним циглама. Ове пукотине се шире у релативном померању изазваном сваком следећом температурном флуктуацијом, што на крају доводи до љуштења ватросталне цигле. У раној фази отварања аустралијске пећи, због незрелих услова процеса, неупућености у практичан рад процеса за побољшање животног века Аусмелт пећи за топљење и кварова на опреми, температура пећи и услови у пећи су често варирали, цигле су падале. у пећи, а ватросталне опеке су озбиљно оштећене.
2. Ерозија шљаке
Код топљења матираног слоја, слој пуњења углавном укључује кварц (СиО2) и кречњак (ЦаЦО3), који реагују са ФеО произведеним оксидацијом концентрата бакра и формирају комплексну алкалну згуру која садржи силикат гвожђа (2ФеО·СиО2: фајалит), који има јаку корозивност. и способност ерозије. У процесу зидања од ватросталне цигле неизбежно долази до радијалних и ободних спојева цигле. Ови спојеви цигле и пукотине у ватросталним циглама узроковане температурним флуктуацијама обезбеђују канале за инфилтрацију и ерозију алкалне шљаке високе температуре, а сама ова ерозија шљаке такође узрокује да се спојеви и пукотине цигле и даље повећавају. Како се спојеви и пукотине цигле повећавају, цигле су подвргнуте прекомерном напрезању током сваког процеса стезања и ширења узрокованог температурним флуктуацијама, што доводи до блоковског љуштења површине ватросталне цигле.
3. Физички утицај
Када кокс падне током процеса производње Аусмелт пећи, коксни блокови слободно падају на нагибни део Аусмелт пећи, што производи огромну физичку силу удара на ватросталне шамотне опеке у нагибном делу Аусмелт пећи, озбиљно утичући на унутрашње сила везивања цигли, узрокујући пуцање ватросталних цигли. Након топлотног удара, ерозије шљаке и пражњења димних гасова, пукотине на крају доводе до љуштења ватросталних ватросталних опека.
Аблација топљења на високим температурама
Због мешања пиштоља за прскање, растопљени базен Аусмелт пећи је насилно „кључало“ динамично растопљено базен. Цела пећ је неравномерно и нестабилно температурно поље, које је склоно локалним високим температурама, што доводи до омекшавања површинске структуре и чврстоће ватросталних шамотних опека, смањених перформанси везивања ткива, директног сагоревања дела фазе везивања и смањеног оптерећења. температура омекшавања ватросталне цигле, што резултира спорим губитком ватросталних опека. Аблација високотемпературног раствора се углавном дешава у подручју растопљеног базена и подручју испод линије шљаке. Посматрањем и мерењем података о резидуалним циглама из седам периода пећи, утврђено је да је процес сагоревања ватросталне опеке раствором високе температуре веома спор процес, углавном због тога што је површина раствора високе температуре и површина испод линије шљаке. у основи се може заштитити шљаком због ефекта воденог хлађења.
Механичко чишћење и хемијска ерозија високотемпературних димних гасова
Процес топљења бакра у пећи Аусмелт је процес прављења шљаке и одсумпоравања, који ће произвести велику количину високо корозивног високотемпературног димног гаса који садржи сумпор. Високотемпературни димни гас који садржи сумпор се екстрахује помоћу високотемпературног вентилатора сумпорне киселине да би се формирао високотемпературни ток ваздуха, који непрекидно пере површину ватросталних цигли, посебно површину ватросталних цигли у нагибном делу Аусмелт пећи. , што резултира сагоревањем ватросталних опека. Истовремено, пошто је топљење у Аусмелт пећи топљење богато кисеоником, димни гас садржи око 6,5% кисеоника. Током процеса дифузије, део СО2 се оксидује да би се произвео СО3 помоћу гаса високе температуре, који реагује са алкалним оксидима у ватросталним ватросталним опекама на температурама испод 1050 степени и формира сулфате земноалкалних метала (МгСО4, ЦаСО4). Формирање сулфата земноалкалних метала у цигли често је праћено повећањем запремине и пуњењем пора. Као резултат ове ерозије, повећава се ризик од пуцања цигле, слабија је чврстоћа везивања опеке, а додатно се подстиче ерозија цигле шљаком, што на крају доводи до горења, па чак и љуштења ватросталне опеке.
