Hiện nay, gầu múc dần dần có quy mô lớn, nhiệt độ nấu chảy cao và thời gian nấu chảy dài, điều kiện sử dụng ngày càng nghiêm ngặt, đưa ra yêu cầu cao hơn đối với vật liệu chịu lửa sử dụng trong gầu múc. Do vị trí và môi trường đặc biệt của gạch thoáng khí trong gầu múc, yêu cầu về tuổi thọ, tỷ lệ thổi thành công và lượng thoáng khí cao. Hiện nay, gạch thoáng khí ở đáy gầu múc đã trở thành yếu tố thắt cổ chai hạn chế tuổi thọ của gầu múc. Tỷ lệ thổi qua cao, làm sạch không có oxy và đồng bộ với tuổi thọ của lớp lót gầu múc hoặc vật liệu chịu lửa đáy là mục tiêu chung của người sử dụng, nhà sản xuất gạch thoáng khí và các nhà nghiên cứu.
1. Phân tích thiệt hại của gạch thở
Quá trình vận hành gián đoạn của gạch thoáng khí cho gầu là kết nối thép, tinh chế thổi khí, rót thép, rót xỉ, làm sạch oxy. Quá trình trên được lặp lại trong quá trình sử dụng gạch thoáng khí cho đến khi hết tuổi thọ. Trong số nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của gạch thoáng khí, việc tước nhiệt và làm sạch oxy là những lý do quan trọng dẫn đến hư hỏng của gạch thoáng khí, thời gian khuấy thổi và cường độ khuấy cũng có ảnh hưởng rất đáng kể đến hư hỏng của gạch thoáng khí. Những lý do chính khiến thép nóng chảy tái nhập và thay thế thường xuyên gạch thoáng khí là bong tróc, thép kẹp trong khe và không thổi được.
Trong quá trình sử dụng ngoài trời, thường thấy phần dưới của bề mặt gia nhiệt của gạch thoáng khí spinel corundum khe hở tiếp xúc với thép nóng chảy dễ bị nứt ngang, dẫn đến bong tróc nhiệt từ các vết nứt ngang, làm giảm đáng kể tuổi thọ của gạch thoáng khí. Sự xói mòn và xâm nhập của thép lỏng và xỉ là một trong những lý do quan trọng dẫn đến hư hỏng của gạch thoáng khí. Sự xói mòn và xâm nhập của thép nóng chảy và xỉ tạo thành lớp biến chất phản ứng trên mặt làm việc của lõi thoáng khí, dẫn đến kết cấu bị bong tróc. Sự xâm nhập nghiêm trọng sẽ chặn đường thở, làm giảm tốc độ thổi và tuổi thọ.
Phân tích cấu trúc vi mô của gạch còn lại sau khi sử dụng cho thấy khe hở và vết nứt của gạch thấm được sử dụng trong quá trình tinh luyện LF có sự xói mòn và thâm nhập xỉ rõ ràng, và khe hở và vết nứt của gạch thấm được sử dụng trong quá trình tinh luyện LF + VD có sự thâm nhập thép lỏng. Trong quá trình vận hành định kỳ, sự giãn nở của miệng khe hở và vết nứt do sốc nhiệt sẽ làm trầm trọng thêm sự xói mòn thâm nhập của thép nóng chảy hoặc xỉ, và dẫn đến hiện tượng bong tróc. Sau khi bịt khe hở của gạch thoáng khí, phải làm sạch bằng cách thổi oxy, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ thổi và tuổi thọ của gạch thoáng khí.
2. Tiến độ nghiên cứu vật liệu gạch thoáng khí
Để nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của gạch thông gió khe hở, một số biện pháp đối phó được thực hiện từ các khía cạnh của nguyên liệu thô và công nghệ sản xuất. 1) Theo quan điểm về khả năng chống xói mòn và chống xói mòn, phải chọn nguyên liệu thô có khả năng chống sốc nhiệt tốt; 2) Theo quan điểm về khả năng chống thấm, cần chọn vật liệu không dễ bị ướt bởi thép nóng chảy ở nhiệt độ làm việc. Trong điều kiện nhiệt độ cao và chân không, thứ tự ổn định của một số oxit chịu lửa như sau: Al₂O₃ > CaO > MgO > Cr₂O₃ và thứ tự góc ướt như sau: ZrO₂ > Al₂O₃ > MgO.