במהלך תהליך העבודה של תנורים חשמליים לייצור פלדה, הם נמצאים בדרך כלל באווירה קורוזיבית אלקליין. לכן, החומר עקשןהחומרים המשמשים בתנורים חשמליים הם בעיקר חומרים אלקליים, כגון לבני MgO-C, לבני MgO ספוגות באספלט, לבני MgO-Cr2O3, חומרי גיחה של MgO-CaO וכו', וחלק קטן הוא חומרים חסיני אש ניטרליים, כגון Al2O{{ 6}}חומרי C, חומרים בעלי אלומיניום גבוה וכו'.
בסך הכל, גורמי הנזק העיקריים של עקשן כבשנים חשמליים הם: שחיקה, חמצון, קרצוף, התכה, התפרקות והידרציה, ביניהם חמצון, שחיקה כימית ושפשוף הם הדומיננטיים.
01 שחיקה כימית
תחמוצת ברזל (FeO) או רכיבים חומציים בסיג, כגון SiO2, מגיבים כימית עם CaO ו-MgO. התגובה יכולה להפוך את רירית התנור לסיגים, ובכך לגרום לנזק לחומרים העמידים.
02 חמצון
חמצון הוא אחד הגורמים העיקריים לשחיקה של חומרים עקשנים בבטנות תנורים חשמליים. במהלך תהליך זה מתחמצן רכיב הפחמן בחומר עקשן על ידי רכיבים המכילים חמצן (כגון תחמוצת ברזל, חמצן ותחמוצת מגנזיום), וכתוצאה מכך דה-קרבוריזציה ונזק של החומר.
תחמוצת הברזל בסיג מגיבה עם הגרפיט או זפת/שרף במשטח החם של רירית הלבנים, או שהחמצן משחית את הגרפיט או הקושר על פני השטח הקרים של רירית הלבנים. בשני המקרים, חוזק הלבנה מצטמצם והיא עלולה להישחק על ידי סיגים או פלדה מותכת.
בתנאי האטמוספירה של תנור חשמלי ממשי, החל מלמעלה מ-1700 מעלות, תגובה (6) נוטה במיוחד להתרחש, ואת אדי Mg שנוצר קל לפזר, וכתוצאה מכך השפלה מבנית, שהיא אחד הגורמים העיקריים הגורמים לרמות גבוהות. -פגיעה בטמפרטורה ללבני פחמן מגנזיה.
03 קרצוף או פגיעה מכנית
נזק פיסי נגרם על ידי פלדה מותכת או סיגים הזורמים על פני השטח של החשיש ולובשים או שווקים פיזית את רירית התנור. שחיקת קרצוף שכיחה ביותר בשקע הפלדה, קו הסיגים, יציאת האלקטרודות או פלטפורמת הפליטה של התנור החשמלי.
התפרקות היא מנגנון נזק עקשן מורכב. זה נגרם על ידי הלחץ שנוצר בבטנה עקשן עקב חימום וקירור מהירים. מתח זה עולה לעתים קרובות על חוזק החומר העקשן, וכתוצאה מכך הצטלבות וחדירה של סדקים, ושברי הבטנה יתקלפו או ייפלו לחלוטין. מצב זה מתרחש בדרך כלל בחלק העליון של התנור החשמלי.
04 הידרציה
הידרציה היא גם גורם לנזק של חומרים עקשנים לתנור חשמלי. במהלך השימוש, מים חודרים בקלות לתוך מכסה התנור או קיר התנור, ומים או אדי מים יכולים לשתות את הציפוי העמיד. תחמוצת מגנזיום (או תחמוצות אלקליות אחרות) מגיבות עם מים (או אדי מים) כדלקמן ומועברות לחות.
התגובה תגרום להיחלשות רבה בביצועי החומר העקשן, וחדירותו של הסיגים והפלדה המותכת תתדרדר.
מהניתוח שלעיל של הסיבות לנזק, ניתן לראות שלחומרים עקשן שנבחרו עבור חלקים שונים של התנור החשמלי לייצור פלדה יש את דרישות הביצועים הבאות: ① יציבות כימית טובה ויציבות נפח; ② הרכב החומר לא קל להגיב עם פלדה מותכת ו- SiO2, ולא קל לייצר גושים; ③ לא קל להרטיב ולחדור מפלדה מותכת; ④ יש לו עמידות טובה לקירור מהיר וחימום מהיר, וזה לא קל לשבור ולהתקלף; ⑤ צפיפות גבוהה, נקבוביות נמוכה, חלוקת נקבוביות אחידה ופלדה מותכת לא קל לחדור; ⑥ חוזק גבוה, יכול להתנגד להשפעה ושחיקה של כוח חיצוני מכאני.
