Postopek taljenja Ausmelt se široko uporablja po vsem svetu zaradi močne prilagodljivosti surovin, enostavnega delovanja, visoke proizvodne učinkovitosti in popolnih zmogljivosti za varstvo okolja, vendar ima tudi pomanjkljivosti, kot je kratka življenjska doba peči; podaljšanje življenjske dobe peči Ausmelt se v glavnem ukvarja s podaljšanjem življenjske dobeognjevzdržne opeke. Iz mehanizma izgube ognjevarne opeke lahko ugotovimo dejavnike, ki vplivajo na življenjsko dobo ognjevzdržne ognjevarne opeke v pečeh Ausmelt. Obstajajo trije glavni vidiki, in sicer: kosmiči odpadajo; ablacija visokotemperaturne taline; mehansko čiščenje in kemična erozija visokotemperaturnih dimnih plinov.
Odpadanje kosmičev
Pri proizvodnji sedmih peči Ausmeltovih peči so kosmiči ognjevzdržne opeke, ki odpadajo, najpomembnejši dejavnik izgube ognjevzdržne opeke. Obstaja več glavnih dejavnikov, ki vodijo do luščenja ognjevzdržne opeke, in sicer temperaturna nihanja; erozija žlindre in fizični vpliv.
1. Temperaturna nihanja
Taljenje bakra v peči Ausmelt uporablja sistem trakov za dodajanje bakrovega koncentrata, vanj pa skozi brizgalno pištolo vpihuje zrak, bogat s kisikom. Po mešanju v bazenu staline Ausmeltove peči pride do burne redoks reakcije. Temperatura bazena za taljenje bakra v avstralski peči se vzdržuje pri 1160 stopinj -1200 stopinj, kar je znatno nižje od ognjevzdržnosti (več kot ali enako 1580 stopinj) in temperature mehčanja obremenitve (več kot ali enako 1450 stopnje ) navadnih ognjevzdržnih materialov. Zato pri tej temperaturi nove ognjevzdržne opeke, ki še niso pokvarjene, ne bodo porabljene. Vendar pa pod nepravilnimi ali celo občasnimi pogoji delovanja, kot je proces odpiranja in zaustavitve avstralske peči, temperatura v peči močno naraste in pade, ta temperaturna sprememba pa bo povzročila temperaturni gradient znotraj opeke ter krčenje in širjenje. proces ognjevzdržnih ognjevarnih opek bo blokiran, da povzroči toplotno obremenitev. Ko toplotna obremenitev preseže odpornost ognjevzdržnih zidakov na toplotne udarce, bodo ognjevarne ognjevzdržne opeke popokale, se zlomile in zmanjšale mehansko trdnost ter se na koncu odluščile.
Hkrati bodo različne stopnje segrevanja in ohlajanja vsake plasti opeke med postopkom segrevanja ali hlajenja peči ter različne toplotne napetosti, ki nastanejo med postopkom toplotnega premika, povzročile relativni premik med opekami. Ta relativni premik povzroči torno strižno silo na površini odmika med opekami. V hujših primerih bo neposredno raztrgal lokalno območje ognjevzdržnih opek, kar bo povzročilo razpoke v ognjevzdržnih opekah. Te razpoke se širijo v relativnem odmiku, ki ga povzroči vsako naslednje temperaturno nihanje, kar sčasoma vodi do luščenja ognjevarne opeke. V zgodnji fazi odpiranja avstralske peči so zaradi nezrelih procesnih pogojev, nepoznavanja praktičnega delovanja postopka za izboljšanje življenjske dobe talilne peči Ausmelt in okvar opreme temperatura peči in pogoji peči pogosto nihali, opeke so padale ugasnila v peči, ognjevzdržna ognjevarna opeka pa je bila resno poškodovana.
2. Erozija žlindre
Pri taljenju čepina jalovina vsebuje predvsem kremen (SiO2) in apnenec (CaCO3), ki reagirata s FeO, proizvedenim z oksidacijo bakrovega koncentrata, da tvorita kompleksno alkalno žlindro, ki vsebuje železov silikat (2FeO·SiO2: fajalit), ki je močno koroziven. in sposobnost erozije. Pri zidanju iz ognjevzdržne opeke neizogibno pride do radialnih in obodnih opečnih spojev. Ti opečni spoji in razpoke v ognjevzdržnih opekah, ki jih povzročajo temperaturna nihanja, zagotavljajo kanale za infiltracijo in erozijo visokotemperaturne alkalne žlindre, sama ta erozija žlindre pa povzroča tudi nadaljnje povečevanje opečnih spojev in razpok. Ker se opečni spoji in razpoke povečujejo, so opeke med vsakim krčenjem in raztezanjem izpostavljene prekomerni obremenitvi, ki jo povzročajo temperaturna nihanja, kar povzroči kockasto luščenje površine ognjevzdržne opeke.
3. Fizični vpliv
Ko koks pade med proizvodnim procesom peči Ausmelt, koksni bloki prosto padejo na pobočni del peči Ausmelt, kar povzroči ogromno fizično udarno silo na ognjevzdržne ognjevarne opeke v pobočnem delu peči Ausmelt, kar resno vpliva na notranji del vezna sila opek, zaradi česar ognjevzdržne opeke počijo. Po termičnem šoku, eroziji žlindre in praženju z dimnimi plini razpoke sčasoma povzročijo luščenje ognjevarne ognjevarne opeke.
Ablacija visokotemperaturne taline
Zaradi mešalnega delovanja brizgalne pištole je bazen staline v peči Ausmelt burno "vrelo" dinamično bazen staline. Celotna peč je neenakomerno in nestabilno temperaturno polje, ki je nagnjeno k lokalnim visokim temperaturam, kar ima za posledico zmehčanje površinske strukture in trdnost ognjevzdržnih ognjevzdržnih zidakov, zmanjšano zmogljivost lepljenja tkiva, neposredno gorenje dela vezne faze in zmanjšano obremenitev temperatura mehčanja ognjevzdržnih zidakov, kar povzroči počasno izgubo ognjevzdržnih zidakov. Ablacija visokotemperaturne raztopine poteka predvsem v območju staljenega bazena in območju pod mejo žlindre. Iz opazovanja in merjenja podatkov o preostalih opekah iz sedmih obdobij peči je bilo ugotovljeno, da je proces žganja ognjevzdržnih opek z visokotemperaturno raztopino zelo počasen proces, predvsem zato, ker območje visokotemperaturne raztopine in območje pod linijo žlindre lahko v bistvu zaščiten z žlindro zaradi učinka vodnega hlajenja.
Mehansko čiščenje in kemična erozija visokotemperaturnih dimnih plinov
Sam proces taljenja bakra v peči Ausmelt je postopek izdelave žlindre in razžveplanja, ki bo proizvedel veliko količino zelo jedkega visokotemperaturnega dimnega plina, ki vsebuje žveplo. Visokotemperaturni dimni plin, ki vsebuje žveplo, se ekstrahira z visokotemperaturnim ventilatorjem žveplove kisline, da se oblikuje visokotemperaturni zračni tok, ki nenehno čisti površino ognjevzdržnih zidakov, zlasti površino ognjevzdržnih zidakov v pobočnem delu peči Ausmelt. , kar povzroči gorenje ognjevzdržnih opek. Obenem, ker je taljenje v peči Ausmelt taljenje, bogato s kisikom, vsebuje dimni plin približno 6,5 % kisika. Med postopkom difuzije se del SO2 oksidira, da nastane SO3 s pomočjo visokotemperaturnega plina, ki reagira z alkalnimi oksidi v ognjevzdržnih ognjevarnih zidakih pri temperaturah pod 1050 stopinj in tvori sulfate zemeljskoalkalijskih kovin (MgSO4, CaSO4). Nastajanje sulfatov zemeljskoalkalijskih kovin v opekah pogosto spremljata povečanje prostornine in zapolnitev por. Zaradi te erozije se poveča nevarnost pokanja opeke, oslabi se vezna trdnost opeke, dodatno se pospeši erozija opeke z žlindro, kar sčasoma privede do gorenja in celo luščenja ognjevzdržne ognjevarne opeke.
