The main aspects of refractory materials corrosion in steel production equipment

• Autorzy: Reynaert C. , Śnieżek E. , Szczerba J.

Warianty tytułu

PL

Główne aspekty korozji materiałów ogniotrwałych w urządzeniach do produkcji stali

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The steel industry is the main consumer of refractory bricks. Refractories are commonly used as the linings of equipment used in the steel industry because they can sustain very high temperatures and corrosive attacks in working environment. However, due to the harsh working condition, their lifespan is limited. Corrosion mainly by slag is the principal phenomenon responsible for the degradation and wear of the bricks. It is a complex phenomenon that depends on several mechanisms. A good understanding of these mechanisms is important to study and improve the behaviour of refractories for steel making applications. Thus the more general and important mechanisms will be highlighted and described in this paper. They consist mainly in the penetration of the slag by capillary ascension and/or the dissolution of the bricks in the slag. The effects of material and slag properties, such as composition and pore size, as well as temperature on these processes are described.

PL

Przemysł stalowy jest głównym odbiorcą materiałów ogniotrwałych. Są one powszechnie używane do wykonywania wykładzin urządzeń stosowanych w przemyśle stalowym, ponieważ wykazują odpowiednią odporność na obciążenia termiczne i korozyjne w środowisku pracy. Jednak z powodu trudnych warunków pracy ich żywotność jest ograniczona. Korozja wywołana oddziaływaniem żużla jest głównym zjawiskiem odpowiedzialnym za degradację i zużycie materiałów ogniotrwałych. Jest to złożone zjawisko, które zależy od kilku mechanizmów. Dobra znajomość tych mechanizmów jest ważna w obszarze badań i poprawy zachowania się materiałów ogniotrwałych. W związku z tym najistotniejsze mechanizmy związane z tym zjawiskiem stanowią przedmiot artykułu. Związane są one przede wszystkim z wnikaniem żużla wskutek podciągania kapilarnego i/lub rozpuszczeniem cegieł w żużlu. Opisany został wpływ właściwości materiałów i żużla oraz temperatury na te procesy.

Słowa kluczowe

EN

refractories; corrosion; slag; steel

PL

materiały ogniotrwałe; korozja; żużel; stal

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 70, nr 2
• Strony: 174--185
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Reynaert C.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków ; Early Stage Researcher of the European Commission, Marie Skłodowska-Curie Actions Innovative Training Networks in the frame of the project ATHOR - Advanced Thermomechanical Multiscale Modelling of Refractory Linings 764987 Grant

autor

Śnieżek E.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Szczerba J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] ISO 836:2001 Terminology for refractories.
• [2] Szczerba, J.: Klasyfikacja materiałów ogniotrwałych według zunifikowanych norm europejskich, Mater. Ceram./Ceram. Mater., 1, (2006), 6-16.
• [3] Schacht, C. A: Refractories Handbook, Marcel Dekker Inc., New York, (2004).
• [4] Routschka, G.: Pocket Manual of Refractory Materials: Basics-Structures-Properties, 2nd edition, Vulkan-Verlag, Essen, (2004).
• [5] Teng, L.: Treatise on Process Metallurgy, Volume 2: Process Phenomena, 1st Edition, Elsevier, (2013), 283-303.
• [6] Czechowski, J.: Przemysł materiałów ogniotrwałych na świecie i w Polsce – stan i kierunki rozwoju, Mater. Ceram./Ceram. Mater., 67, 3, (2015), 337-341.
• [7] Poirier, J., Lefort, P., Valette, S.: Corrosion des céramiques. Matériaux | Corrosion Vieillissement, Editions T.I., (2011)
• [8] McCauley, R. A.: Corrosion of Ceramic and Composite Materials. 2nd edition, Dekker, (2004), 9-25.
• [9] Lee, W.S., Zhang S.: Melt corrosion of oxide and oxide–carbon, Int. Mater. Rev., 44, 3, (1999), 77-104.
• [10] de Gennes, P. G., Brochard-Wyart, F., Quere, D.: Capillarity and Wetting Phenomena, Springer, New York, (2004), 46-53.
• [11] Washburn, E. W.: The Dynamics of Capillary Flow, Phys. Rev., 17, (1921), 273-283.
• [12] Matsushita, T., Ohuchi, T., Mukai, K., Sasakax, I., Yoshitom, J.: Direct observation of molten steel penetration into porous refractory, J. Techn. Assoc. Refract. Japan, 23, (2003), 15-19.
• [13] Luza, A. P., Leite, F. C.: Slag conditioning effects on MgO–C refractory corrosion performance, Ceram. Int.; 39, (2013), 7507–7515.
• [14] Brosnan, D. A.: Corrosion of Refractories, Refractories Handbook, Marcel Dekker, Inc., New York, (2004).
• [15] Urbain, G.: Viscosity estimation of slag, Steel Res., 58, 3, (1987), 111-118.
• [16] Riboud, P.V., Roux, Y., Lucas, L. D., Gaye, H.: Improvement of continuous casting powders, Fachberichte Hüttenpraxis Metallweiterverarbeitung, 19, (1981) 859-869.
• [17] Cooper, A. R., Jr., Kingery, W.D.: Corrosion of Refractories by Liquid Slags and Glasses, in Kinetics of High-Temperature Process, Kingery, W. D. (Ed.), John Wiley and Sons, NY, (1959), 85.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).