A magnézia-karbontégla-gyártási technológia érettségével az alkalmazási körmagnézium-karbon téglaegyre szélesedik. Magnezit széntéglát használnak elektromos ívkemencék bélésére, és a bélés élettartama jelentősen megnő. Bár a magnézium-karbon tűzálló téglákat széles körben alkalmazzák a kohászati eljárásokban, élettartamuk továbbra is igen problémás a zord munkakörülmények miatt, különösen az üst salaksorában, ahol a magnézium-széntéglák károsodása különösen súlyos.
Az üstben a salak kémiai összetétele összetett és változékony, a hőmérséklet hevesen és gyakran változik, különösen az üst salakvonalában. Ezért a salakvonalban gyakran használnak kiváló teljesítményű mgo-c téglákat. A magnézia-karbon tűzálló téglák korróziós mechanizmusát üstben lévő salakban mélyrehatóan tanulmányozták itthon és külföldön, a részletes összefoglalás a következő.
01. RÉSZ Magnézia-karbontéglák salak-eróziója
Az üstben a salaksor összetett fizikai és kémiai környezete miatt ennek a résznek a bélése sérül a legkönnyebben. A salak kémiai eróziója a MgO-C téglákon főként a MgO feloldódásán és a MgO-C téglák mátrixában lévő szén oxidációján keresztül történik. A következő tényezők együttes hatására a MgO-C téglák megsérülnek:
1. A bázikusság hatása: Minél kisebb a salak bázikussága, annál kedvezőbb a MgO-C téglák erodálása. Ha a salak bázikussága nő, akkor a salakban lévő SiO2 aktivitása csökken, ami csökkentheti a szén oxidációját. Ugyanakkor a bázikusság növekedésével a salakban lévő FeO aktivitása csökken, ami viszonylag lassítja a salak erózióját a MgO-C téglákon;
2. Az MgO hatása: Osbom et al. azt találta, hogy a salakréteg MgO-tartalma akár 30% is volt az LF salaksor összetételének elemzésekor. Úgy gondolták, hogy minél magasabb a salak MgO tartalma, annál lassabb az MgO-C téglák eróziója. Minél nagyobb a bázikusság, annál lassabb a salak által okozott MgO-C téglák eróziója.
3. Az Al2O3 hatása: A salakban lévő Al2O3 csökkenti a salak olvadáspontját és viszkozitását, növeli a salak és a tűzálló anyagok nedvesíthetőségét, megkönnyíti a salak behatolását a magnézia szemcsehatárról, és a periklászt elválasztja a magnézium-karbon tégla mátrixtól.
4. A FeO hatása: Először is, a salakban lévő FeO magas hőmérsékleten könnyen reagálhat a magnézia-széntéglában lévő grafittal, és fényes fehér vasgyöngyöket képezve szénmentesített réteget képez. Másodszor, a magnézia-széntéglában lévő periklász a salakban lévő FeO-val is reagál, és alacsony olvadáspontú termékeket képez.
Az üst ismételt hevítése és hűtése során a keletkező magnézia-vas kompozit alacsony olvadáspontú termék és a magnézia-vasérc közötti inkonzisztens hőtágulási sebesség miatt a tűzálló anyag felületén lévő magnézium-oxid megreped, ami a a tégla feloldása. Külföldi tudósok is úgy vélik, hogy az acélsalak vastartalmának növelése nem tesz jót a magnézium-széntéglák élettartamának. Először is, a vas FeO felgyorsítja a szén oxidációját a magnezit széntéglák felületén. Másodszor, a FeO reakcióba lép a MgO-val, hogy a magnézia-szén tűzálló téglák munkafelületi szerkezete meglazuljon. E két pont együttes hatására felgyorsul a magnézia-karbon tűztéglák eróziója.
02. RÉSZ A szén oxidációja mgo széntéglákban
Amikor a magnézium-széntégla salakkal érintkezik, a szén reakcióba lép a salakban lévő oxidokkal, például a FeO-val, hogy dekarbonizálódjon, és bizonyos körülmények között széntelenített réteget képezzen, ami lazává teszi a magnézium-széntéglák munkafelületi szerkezetét, ami a fő oka annak, mgo széntéglák károsodása. A szén reakcióba lép olyan oxidokkal, mint a CO2, O2 és SiO2, és a salakban lévő vas-oxidok folyamatosan oxidálják; másodszor, a dekarbonizált réteg által kialakított laza szerkezet a hőtágulás és a salak súrlódása hatására nagyobb repedéseket és pórusokat hoz létre, így a salak könnyen behatol és MgO-val alacsony olvadáspontú fázist képez. Ugyanakkor az mgo széntéglák felületi szerkezete megváltozik az olvadt medence heves mechanikai keverése és az acélsalak heves súrlódása hatására, és végül fokozatosan kívülről befelé károsodik, súlyos károkat okozva a magnezit széntéglákban. Miután a hőmérséklet túllép egy bizonyos értéket, a téglatest szerkezete megsérül és gyorsan korrodálódik, aminek az az oka, hogy a MgO és a grafit magas hőmérsékleten elkezd önfogyasztani.
03. RÉSZ A pórusok hatása
A magnézia-széntéglák belsejében és felületén található mikropórusok miatt valószínűbb az mgo c tűzálló téglák eróziója. Az mgo c tűzálló téglák használata során a pórusok gyorsító szerepet játszanak a dekarbonizáló réteg kialakításában, ami miatt a salak komolyabban korrodálja a magnézia-széntéglák tűzálló anyagát. Amikor a külső levegő belép az mgo c téglák pórusaiba hűtés céljából, a levegőben lévő oxigén reakcióba lép a környező szénnel, CO-gázt fejlesztve, és a mikropórusokon keresztül távozik. A két folyamat folyamatos előfordulása fokozatosan növeli a porozitást és a pórusméretet. A pórusok kialakulásában a legfontosabb tényező a kötőanyagok kiválasztása a magnézia-karbon tűzálló téglákban. Kötőanyagként általában fenolgyantát használnak. Ha kis mennyiségű fenolgyantát adunk a magnézia-széntéglához, a porozitás hideg állapotban nem lesz túl nagy, körülbelül 3%, de a fenolgyanta lebomlik és vizet, hidrogént, metánt, szén-monoxidot (szén-dioxidot) termel. ) és egyéb gázok hevítés után, és pórusokat képeznek e gázok áramlása alatt, növelve a porozitást. Ezért a magnézium-széntéglákat a pórusokon áthaladó salak korrodálja, így a szén oxidációja és a MgO oldódása intenzívebbé válik, károsítva ezzel a magnezit széntéglákat. A gáztermelési folyamat ismétlődő jellege miatt a magnézia-karbon tűzálló téglák károsodása tovább fokozódik.
A magnézium-széntéglák károsodási folyamata a következőképpen foglalható össze: oxidáció, széntelenítés, lazulás, erózió, súrlódás, leválás és károsodás. Először a magnézia-széntégla munkafelületén lévő grafitot oxidálják, hogy szénmentesített réteget képezzenek. A szénmentesített rétegben lévő magnézia fokozatosan erodálódik és leválik a hőterhelés (a grafit és a magnézia hőtágulási sebessége 1000 fokon 1,4%, illetve 0,2%), kémiai erózió és mechanikai hatások hatására. súrolás. A leválás után a grafit szabaddá válik, és tovább oxidálódik, hogy egy dekarbonizált réteget képezzen, majd megtörténik a magnézia oldódási folyamata. Ismételt fellépés hatására a magnézia-karbontégla megsérül.
