Med mognad av magnesia kol tegel produktion teknik, tillämpningsområdet förmagnesia kol tegelstenarblir bredare och bredare. Magnesitkolstenar används som foder i ljusbågsugnar, och fodrets livslängd förbättras avsevärt. Även om tegelstenar av magnesiakol används i stor utsträckning i metallurgiska processer, är deras livslängd fortfarande mycket problematisk på grund av deras hårda arbetsförhållanden, särskilt i skänkens slagglinje, där skadorna på magnesiumkolstenar är särskilt allvarliga.
I skänken är slaggens kemiska sammansättning komplex och föränderlig, och temperaturen ändras häftigt och ofta, speciellt i skänkens slagglinje. Därför används ofta mgo-c-tegelstenar med utmärkt prestanda i slagglinjen. Korrosionsmekanismen hos eldfasta tegelstenar av magnesia i slagg i slev har studerats djupt hemma och utomlands, och den detaljerade sammanfattningen är som följer.
DEL.01 Slaggerosion av magnesiakolstenar
I skänken, på grund av slagglinjens komplexa fysiska och kemiska miljö, skadas fodret i denna del lättast. Den kemiska erosionen av slagg på MgO-C-tegel sker främst genom upplösning av MgO och oxidation av kol i matrisen av MgO-C-tegel. Under den kombinerade verkan av följande faktorer skadas MgO-C-tegelstenar:
1. Basicitetens inverkan: Ju lägre slaggs basicitet desto gynnsammare är det att erodera MgO-C-tegel. Om slaggens basicitet ökar, minskar aktiviteten av SiO2 i slagg, vilket kan minska oxidationen av kol. Samtidigt, med ökningen av basiciteten, minskar aktiviteten av FeO i slagg, vilket relativt saktar ner erosionen av slagg på MgO-C tegelstenar;
2. Inverkan av MgO: Osbom et al. fann att halten av MgO i slaggskiktet var så hög som 30 % vid analys av sammansättningen av LF-slagglinjen. De ansåg att ju högre halt av MgO i slagg, desto långsammare erosion av MgO-C-tegel. Ju högre basicitet, desto långsammare erosion av MgO-C-tegel av slagg.
3. Effekt av Al2O3: Al2O3 i slagg kommer att sänka slaggens smältpunkt och viskositet, öka vätbarheten hos slagg och eldfasta material, göra slagg lättare att penetrera från magnesiakorngränsen och göra periklas separat från magnesiakoltegelmatrisen.
4. Effekt av FeO: För det första kan FeO i slagg lätt reagera med grafit i magnesiakolsten vid hög temperatur och producera ljusa vita järnpärlor för att bilda ett avkolat lager. För det andra kommer periklas i magnesia-koltegel också att reagera med FeO i slagg för att bilda produkter med låg smältpunkt.
Under den upprepade uppvärmningen och kylningen av skänken, på grund av den inkonsekventa termiska expansionshastigheten mellan den bildade magnesiumoxid-järnkompositprodukten med låg smältpunkt och magnesiumoxidjärnmalm, bryts magnesiumoxiden på ytan av det eldfasta materialet, vilket leder till upplösning av tegelstenen. Utländska forskare tror också att ökningen av järnhalten i stålslagg inte är bra för livslängden för magnesiumkolstenar. För det första accelererar järn FeO oxidationen av kol på ytan av magnesitkolstenar. För det andra kommer FeO att reagera med MgO för att göra arbetsytstrukturen hos eldfasta tegelstenar av magnesia kol lös. Under den kombinerade verkan av dessa två punkter accelereras erosionen av magnesiakolbrandstenar.
DEL.02 Oxidation av kol i mgo-kolstenar
När magnesiakoltegel kommer i kontakt med slagg, kommer kol att reagera med oxider som FeO i slaggen för att avkola, vilket bildar ett avkolat lager under vissa förhållanden, vilket gör att arbetsytstrukturen hos magnesiumkolstenar lossnar, vilket är huvudorsaken till skadan av mgo-kolstenar. Kol reagerar med oxider som CO2, O2 och SiO2 och oxideras kontinuerligt av järnoxider i slaggen; för det andra producerar den lösa strukturen som bildas av det avkolade lagret större sprickor och porer under inverkan av termisk expansion och skurning av slagg, vilket gör det lätt för slagg att tränga in och bilda en fas med låg smältpunkt med MgO. Samtidigt förändras ytstrukturen hos mgo-kolstenar under verkan av våldsam mekanisk omrörning av den smälta poolen och våldsam skurning av stålslagg, och skadas så småningom gradvis från utsidan till insidan, vilket orsakar allvarliga skador på magnesitkolstenar. Efter att temperaturen överstiger ett visst värde kommer tegelkroppens struktur att skadas och snabbt korroderas, vilket beror på att MgO och grafit börjar självförbruka vid hög temperatur.
DEL.03 Påverkan av porer
På grund av närvaron av mikroporer inuti och på ytan av magnesia-kolstenar är det mer sannolikt att erosion av mgo c eldfasta tegelstenar inträffar. Under användningen av mgo c brandtegel spelar porer en accelererande roll i bildandet av avkolningsskiktet, vilket gör att slaggen korroderar det eldfasta materialet i magnesiakolstenar mer allvarligt. När den externa luften kommer in i porerna i mgo c-tegelstenarna för kylning, reagerar syret i luften med det omgivande kolet för att generera CO-gas och släpps ut genom mikroporerna. Den kontinuerliga förekomsten av de två processerna ökar gradvis porositeten och porstorleken. Den viktigaste faktorn för att generera porer är valet av bindemedel i magnesia kol brandtegel. Fenolharts används vanligtvis som bindemedel. Om en liten mängd fenolharts läggs till magnesiakolstenen blir porositeten inte för hög i kallt tillstånd, cirka 3%, men fenolhartset kommer att sönderdelas och producera vatten, väte, metan, kolmonoxid (koldioxid). ) och andra gaser efter upphettning, och bildar porer under flödet av dessa gaser, vilket ökar porositeten. Därför korroderas magnesiumkolstenarna av slaggen som passerar genom porerna, vilket gör oxidationen av kol och upplösningen av MgO mer intensiv, vilket skadar magnesitkolstenarna. På grund av den repetitiva karaktären hos gasgenereringsprocessen fortsätter skadorna på magnesiakol-brandstenar att intensifieras.
Skadeprocessen för magnesiakolstenar kan sammanfattas som: oxidation, avkolning, lossning, erosion, skurning, utgjutning och skada. Först oxideras grafiten på arbetsytan av magnesia-kolstenen för att bilda ett avkolat lager. Magnesia i det avkolade skiktet eroderas gradvis och avleds under förhållanden med termisk stress (de termiska expansionshastigheterna för grafit och magnesiumoxid vid 1000 grader är 1,4 % respektive 0,2 %), kemisk erosion och mekanisk skurning. Efter utgjutningen exponeras grafiten och fortsätter att oxideras för att bilda ett avkolat lager, och sedan uppstår magnesiaupplösningsprocessen. Vid upprepade åtgärder skadas magnesiakolstenen.
