感应熔铜炉熔沟用莫来石质、刚玉质耐火材料(3)

3.熔沟耐火材料的损毁机理

熔沟耐火材料的损毁主要是熔融金属、 金属氧化物、熔渣的浸透和温度应力的作用造成的。由于衬体中存在着很大的温度梯度，当熔融金属、氧化物或熔渣沿着衬体的裂纹或气孔渗透到纵深内部时，则发生以下三种情况：

1）熔融金属发生氧化、还原或生成低熔点物质，致使衬体遭到侵蚀或产生龟裂、剥落。

2）熔融金属和耐材发生氧化反应，并伴随着体积膨胀，造成衬体膨胀而塌落。

3）强碱性的熔融金属或熔渣，流动性很好，对衬体的冲刷和侵蚀较为严重。

紫铜为铜合金中渗透性较强的一种，其熔点为1083 ℃。 熔炼时，熔融金属铜向衬体内部渗透，发生氧化并伴随着体积膨胀。当铜氧化为Cu2O时， 体积增大0.64倍，氧化成Cu2O时，体积增大0.75倍。由于铜的氧化，造成熔沟耐材的体积变化，致使衬体材料的组织结构产生龟裂，甚至发生剥落。此外，在一定的温度条件下，铜的氧化物能够与耐火材料衬体中的某些氧化物发生反应而生成液相，例如，氧化铜与SiO2的液相点为1060℃，与MgO的液相点为1135℃，与Al2O3的液相点为840℃。 由于低熔点物的生成，破坏了衬体材料的组织结构，并发生熔蚀现象，降低了材料的使用寿命。由于处于熔沟中的金属铜液，其温度达1300℃ 以上，粘度与水近似 ，故其流动性和渗透性都很强，极易渗透到衬体中，经过反复的冷热体积变化，使衬体产生破裂，特别是在温度发生突变时，易造成衬体崩塌.