Proses peleburan Ausmelt digunakan secara meluas di seluruh dunia untuk kebolehsuaian bahan mentah yang kuat, operasi mudah, kecekapan pengeluaran yang tinggi, dan kemudahan perlindungan alam sekitar yang lengkap, tetapi ia juga mempunyai kekurangan seperti hayat relau yang pendek; memanjangkan hayat relau Ausmelt terutamanya dijalankan di sekitar memanjangkan hayatbata tahan api. Daripada mekanisme kehilangan bata tahan api, kita boleh mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi hayat bata api refraktori dalam relau Ausmelt. Terdapat tiga aspek utama, iaitu: kepingan jatuh; ablasi leburan suhu tinggi; penggosokan mekanikal dan hakisan kimia bagi gas serombong suhu tinggi.
Serpihan jatuh
Dalam pengeluaran tujuh relau relau Ausmelt, kepingan bata tahan api yang jatuh adalah faktor paling penting dalam kehilangan bata refraktori. Terdapat beberapa faktor utama yang membawa kepada kepingan bata refraktori, iaitu turun naik suhu; hakisan sanga dan kesan fizikal.
1. Turun naik suhu
Peleburan tembaga relau Ausmelt menggunakan sistem tali pinggang untuk menambah pekat tembaga, dan udara kaya oksigen ditiup ke dalamnya melalui senapang semburan. Selepas mencampurkan dalam kolam lebur relau Ausmelt, tindak balas redoks yang ganas berlaku. Suhu kolam peleburan kuprum relau Australia dikekalkan pada 1160 darjah -1200 darjah , yang jauh lebih rendah daripada refraktori ( Lebih besar daripada atau sama dengan 1580 darjah ) dan suhu pelunakan beban ( Lebih besar daripada atau sama dengan 1450 darjah ) bahan refraktori biasa. Oleh itu, pada suhu ini, batu bata refraktori baru yang belum merosot tidak akan dimakan. Walau bagaimanapun, di bawah keadaan operasi yang tidak teratur atau terputus-putus, seperti proses membuka dan menghentikan relau Australia, suhu dalam relau meningkat dan turun dengan mendadak, dan perubahan suhu ini akan menyebabkan kecerunan suhu di dalam bata, dan pengecutan dan pengembangan. proses batu api refraktori akan disekat untuk menghasilkan tegasan haba. Apabila tegasan haba melebihi rintangan hentakan terma batu bata refraktori, bata api tahan api akan retak, pecah, dan mengurangkan kekuatan mekanikal, dan akhirnya mengelupas.
Pada masa yang sama, kadar pemanasan dan penyejukan yang berbeza bagi setiap lapisan batu bata semasa proses pemanasan atau penyejukan relau dan tegasan haba berbeza yang dijana semasa proses anjakan haba akan menyebabkan anjakan relatif antara bata. Anjakan relatif ini menyebabkan daya ricih geseran pada permukaan anjakan antara bata. Dalam kes yang teruk, ia secara langsung akan merobek kawasan tempatan bata refraktori, menyebabkan keretakan pada bata refraktori. Keretakan ini merebak dalam anjakan relatif yang disebabkan oleh setiap turun naik suhu berikutnya, akhirnya membawa kepada pengelupasan bata refraktori. Pada peringkat awal pembukaan relau Australia, disebabkan oleh keadaan proses yang tidak matang, ketidakbiasaan dengan operasi praktikal proses untuk meningkatkan hayat relau peleburan Ausmelt, dan kegagalan peralatan, suhu relau dan keadaan relau sering turun naik, batu bata jatuh mati di dalam relau, dan bata api tahan api telah rosak teruk.
2. Hakisan sanga
Dalam peleburan matte, gangue caj terutamanya termasuk kuarza (SiO2) dan batu kapur (CaCO3), yang bertindak balas dengan FeO yang dihasilkan oleh pengoksidaan pekat kuprum untuk membentuk sanga alkali kompleks yang mengandungi silikat besi (2FeO·SiO2: fayalite), yang mempunyai kekakisan yang kuat. dan keupayaan hakisan. Dalam proses batu bata refraktori, terdapat sambungan bata jejari dan lilitan yang tidak dapat dielakkan. Sambungan bata dan rekahan pada bata refraktori yang disebabkan oleh turun naik suhu menyediakan saluran untuk penyusupan dan hakisan sanga alkali suhu tinggi, dan hakisan sanga ini sendiri juga menyebabkan sendi dan retakan bata terus meningkat. Apabila sambungan dan rekahan bata meningkat, batu bata tertakluk kepada tegasan yang berlebihan semasa setiap proses penguncupan dan pengembangan yang disebabkan oleh turun naik suhu, mengakibatkan pengelupasan tersumbat pada permukaan bata refraktori.
3. Kesan fizikal
Sebaik sahaja kok jatuh semasa proses pengeluaran relau Ausmelt, bongkah kok jatuh bebas di bahagian cerun relau Ausmelt, yang menghasilkan daya hentaman fizikal yang besar pada batu api tahan api di bahagian cerun relau Ausmelt, yang menjejaskan secara serius bahagian dalam. daya ikatan bata, menyebabkan bata refraktori retak. Selepas kejutan haba, hakisan sanga dan penyedutan gas serombong, rekahan akhirnya menyebabkan bata api tahan api terkelupas.
Ablasi leburan suhu tinggi
Disebabkan oleh tindakan mengacau pistol semburan, kolam lebur relau Ausmelt ialah kolam cair dinamik "mendidih" yang ganas. Keseluruhan relau adalah medan suhu yang tidak sekata dan tidak stabil, yang terdedah kepada suhu tinggi tempatan, mengakibatkan struktur permukaan dan kekuatan batu api refraktori menjadi lembut, prestasi ikatan tisu menurun, pembakaran langsung sebahagian daripada fasa ikatan, dan beban berkurangan. suhu melembutkan bata refraktori, mengakibatkan kehilangan perlahan bata refraktori. Ablasi larutan suhu tinggi terutamanya berlaku di kawasan kolam lebur dan kawasan di bawah garisan sanga. Daripada pemerhatian dan pengukuran data bata sisa dari tujuh tempoh relau, didapati bahawa proses pembakaran bata refraktori oleh larutan suhu tinggi adalah proses yang sangat perlahan, terutamanya kerana kawasan larutan suhu tinggi dan kawasan di bawah garisan sanga. pada dasarnya boleh dilindungi oleh sanga kerana kesan penyejukan air.
Penggosokan mekanikal dan hakisan kimia bagi gas serombong suhu tinggi
Proses peleburan peleburan tembaga dalam relau Ausmelt itu sendiri adalah proses pembuatan sanga dan penyahsulfuran, yang akan menghasilkan sejumlah besar gas serombong yang mengandungi sulfur suhu tinggi yang sangat menghakis. Gas serombong yang mengandungi sulfur suhu tinggi diekstrak oleh kipas suhu tinggi asid sulfurik untuk membentuk aliran udara suhu tinggi, yang secara berterusan menyelusuri permukaan bata refraktori, terutamanya permukaan bata refraktori di bahagian cerun relau Ausmelt. , mengakibatkan pembakaran batu bata refraktori. Pada masa yang sama, oleh kerana peleburan relau Ausmelt adalah peleburan yang kaya dengan oksigen, gas serombong mengandungi kira-kira 6.5% oksigen. Semasa proses resapan, sebahagian daripada SO2 dioksidakan untuk menghasilkan SO3 oleh gas suhu tinggi, yang bertindak balas dengan oksida beralkali dalam bata api refraktori pada suhu di bawah 1050 darjah untuk membentuk sulfat logam bumi alkali (MgSO4, CaSO4). Pembentukan sulfat logam alkali tanah dalam batu bata sering disertai dengan peningkatan jumlah dan pengisian liang. Akibat hakisan ini, risiko keretakan batu bata meningkat, kekuatan ikatan bata menjadi lemah, dan hakisan batu bata oleh sanga digalakkan lagi, yang akhirnya membawa kepada pembakaran dan juga pengelupasan batu bata api refraktori.
