Внутриструктурное температурное напряжение – основной фактор разрушения огнеупоров металлургических печей

Abstract

Работа посвящена изучению возникающих температурных напряжений приградиенте температур при воздействии тепловых потоков на огнеупорныематериалы. На разработанной экспериментальной установке исследованы микро- и макроуровневые структурные процессы, происходящие в мате- риале. В работе исследовано воздействие тепловых импульсных потоков в периклазовых огнеупорах на возникновение векторных напряжений в при- брежных слоях от рабочей поверхности и внутренних структурных элементах. Макро- и микроструктурные исследования показали, что интенсивные тепловые потоки и возникающие температурные напряжения способствует образованию структурных дефектов и разрыву межкристаллических связей. Температурные напряжения и переменные нагрузки, возникающие во время этого процесса, образуют сложные элементы структуры в материале в виде разноразмерных блоков, разделенных порами.Приведены результаты электронно-микроскопических исследований структурных и фазовых изменений при воздействии тепловых импульсных потоков. Показано послойное изменение внутренней структуры и фазового состава при температурах от 500 до 1500 °С и скорости нагрева в интервале от 5 до 45 °С/мин. Изменение фазового состава в межкристаллических и межзерновых контактах материала накладывается на  термонапряжения, возникающие при знакопеременных нагрузках, которое может снижать напряжения или их увеличивать в зависимости от температуры. Установлено, что изменение температурных напряжений зависит от фазовых изменений при тепловом воздействии на огнеупор.