Xói mòn lớp lót công trình chịu lửa thường được phân loại là xói mòn hóa học, nhiệt và cơ học, có thể xảy ra đơn lẻ hoặc kết hợp, và hư hỏng đối với vật liệu chịu lửa có thể liên tục (hòa tan và xói mòn) hoặc không liên tục (nứt và nứt), với sự nứt vỡ dẫn đến không liên tục sự phân tách cục bộ của các viên gạch chịu lửa và sự xâm nhập của xỉ nghiêm trọng lên đến đỉnh điểm là sự đông đặc của các viên gạch gần bề mặt nóng. . Sự khác biệt về tính chất giãn nở nhiệt giữa vùng bị thâm nhập và không bị thâm nhập tạo ra ứng suất bên trong lớn, cuối cùng dẫn đến sự hình thành các vết nứt và vết nứt. Nói chung, sốc nhiệt mạnh dẫn đến nứt vỡ nhiệt.
Bài viết này tập trung vào sự xói mòn vật lý của vật liệu chịu lửa cho lò luyện đồng, tức là 'xói mòn nhiệt' và 'xói mòn cơ học'. Điều này là để hiểu các điều kiện làm việc của vật liệu chịu lửa trong lò luyện đồng và để kéo dài tuổi thọ của lớp lót lò tốt hơn và hiệu quả hơn.
1. Xói mòn nhiệt
2.1.1 Nhiệt độ
Mặc dù nhiệt độ sử dụng được của vật liệu chịu lửa được sử dụng trong lò luyện đồng (1600-1700°C) cao hơn nhiều so với nhiệt độ sử dụng thực tế của lò luyện đồng, nhưng nhiệt độ của lò luyện đồng đóng một vai trò quan trọng trong sự liên tục của xói mòn vật liệu chịu lửa. Thông qua các phản ứng bề mặt với các chất trong bể tan chảy, cường độ nhiệt độ cao của gạch chịu lửa giảm đáng kể và nhiệt độ cao rõ ràng dẫn đến giảm độ nhớt của xỉ nóng chảy ở nhiệt độ cao, tăng khả năng khuếch tán và xói mòn nhanh hơn.
1.2 Sốc nhiệt
Biến động nhiệt độ gây ra bởi sự gián đoạn và bất thường trong hoạt động của lò có thể gây ra ứng suất bên trong gạch chịu lửa, và những ứng suất như vậy, khi chúng vượt quá giá trị giới hạn, có thể dẫn đến các vết nứt bên trong gạch chịu lửa. Các phản ứng bề mặt giữa điện tích lò và gạch chịu lửa có thể làm đặc cấu trúc và ảnh hưởng xấu đến khả năng hấp thụ ứng suất của gạch chịu lửa. Độ ổn định sốc nhiệt của vật liệu chịu lửa tăng khi độ dẻo dai và độ dẫn nhiệt của vật liệu tăng, đồng thời tăng khi hệ số giãn nở nhiệt và mô đun đàn hồi giảm. Một tỷ lệ lớn giữa mô đun đứt gãy và mô đun đàn hồi sẽ làm giảm sự hình thành các vết nứt và cải thiện tính đàn hồi của vật liệu.
2. Xói mòn cơ học
2.1 Mài mòn
Sự mài mòn trước hết là do sự chuyển động của vật liệu trong lò luyện kim (bao gồm kim loại lỏng, xỉ, điện tích lò và bụi hình thành sau quá trình bay hơi khí), và thứ hai là do việc phun vật liệu vào lò trong một số quy trình đặc biệt, tất cả đều là các yếu tố dẫn đến sự xói mòn liên tục của vật liệu chịu lửa lót lò.
2.2 Ứng suất va chạm
Các tác động ứng suất của va đập, va chạm và mài do thổi vật liệu vào lò luyện kim gây ra các vết nứt hình thành trong vật liệu chịu lửa và mài mòn vật liệu chịu lửa.
2.3 Mệt mỏi cơ học
Nguyên nhân và kết quả của mỏi cơ học tương tự như mỏi nhiệt, với sự khác biệt là mỏi cơ học ảnh hưởng đến khu vực sâu hơn trong gạch chịu lửa so với mỏi nhiệt và mỏi cơ học có xu hướng quan trọng hơn đối với lò quay có tải trọng thay đổi theo chu kỳ.