Odată cu maturitatea tehnologiei de producție a cărămizii de carbon magnezie, domeniul de aplicare alcărămizi de carbon magneziedevine din ce în ce mai larg. Cărămizile de carbon de magnezit sunt folosite ca căptușeală a cuptoarelor cu arc electric, iar durata de viață a căptușelii este mult îmbunătățită. Deși cărămizile de foc din carbon magneziu sunt utilizate pe scară largă în procesele metalurgice, durata lor de viață este încă foarte problematică din cauza condițiilor grele de lucru, în special în linia de zgură a oală, unde deteriorarea cărămizilor din carbon magneziu este deosebit de gravă.
În oală, compoziția chimică a zgurii este complexă și schimbătoare, iar temperatura se modifică violent și frecvent, în special în linia de zgură a oalei. Prin urmare, cărămizile mgo-c cu performanțe excelente sunt adesea folosite în linia de zgură. Mecanismul de coroziune al cărămizilor refractare cu magnezie carbon în zgură în oală a fost studiat profund în țară și în străinătate, iar rezumatul detaliat este următorul.
PART.01 Eroziunea zgură a cărămizilor de carbon de magnezie
În oală, datorită mediului fizic și chimic complex al liniei de zgură, căptușeala acestei părți este cel mai ușor deteriorată. Eroziunea chimică a zgurii de pe cărămizile MgO-C are loc în principal prin dizolvarea MgO și oxidarea carbonului în matricea cărămizilor MgO-C. Sub acțiunea combinată a următorilor factori, cărămizile MgO-C sunt deteriorate:
1. Influența bazicității: Cu cât bazicitatea zgurii este mai mică, cu atât este mai favorabilă erodarea cărămizilor MgO-C. Dacă bazicitatea zgurii crește, activitatea SiO2 în zgură scade, ceea ce poate reduce oxidarea carbonului. În același timp, odată cu creșterea bazicității, activitatea FeO în zgură scade, ceea ce încetinește relativ erodarea zgurii pe cărămizile MgO-C;
2. Influența MgO: Osbom și colab. a constatat că conținutul de MgO în stratul de zgură a fost de până la 30% la analiza compoziției liniei de zgură LF. Ei credeau că, cu cât conținutul de MgO în zgură este mai mare, cu atât eroziunea cărămizilor MgO-C este mai lentă. Cu cât bazicitatea este mai mare, cu atât mai lentă este eroziunea cărămizilor MgO-C de către zgură.
3. Efectul Al2O3: Al2O3 în zgură va reduce punctul de topire și vâscozitatea zgurii, va crește umecbilitatea zgurii și a materialelor refractare, va face zgura mai ușor de pătruns de la limita granulelor de magnezie și va face periclaza separată de matricea cărămizii de cărbune cu magnezie.
4. Efectul FeO: În primul rând, FeO în zgură poate reacționa cu ușurință cu grafitul din cărămida de carbon de magnezie la temperatură ridicată și poate produce mărgele de fier alb strălucitor pentru a forma un strat decarburat. În al doilea rând, periclaza din cărămida de carbon de magnezie va reacționa și cu FeO din zgură pentru a forma produse cu punct de topire scăzut.
În timpul încălzirii și răcirii repetate a oalului, din cauza vitezei de dilatare termică inconsecventă dintre produsul compus cu punct de topire scăzut de magnezie-fier format și minereul de fier de magneziu, oxidul de magneziu de pe suprafața materialului refractar este spart, ceea ce duce la dizolvarea cărămizii. Savanții străini cred, de asemenea, că creșterea conținutului de fier în zgura de oțel nu este bună pentru viața cărămizilor de magneziu carbon. În primul rând, fierul FeO accelerează oxidarea carbonului pe suprafața cărămizilor de carbon magnezit. În al doilea rând, FeO va reacționa cu MgO pentru a face slăbirea structurii suprafeței de lucru a cărămizilor refractare cu magnezie carbon. Sub acțiunea combinată a acestor două puncte, erodarea cărămizilor de foc din carbon magnezie este accelerată.
PART.02 Oxidarea carbonului în cărămizi de carbon mgo
Când cărămizile de carbon de magneziu intră în contact cu zgură, carbonul va reacționa cu oxizii, cum ar fi FeO din zgură, pentru a se decarbura, formând un strat decarburat în anumite condiții, ceea ce face ca structura suprafeței de lucru a cărămizilor de magneziu de carbon să se slăbească, ceea ce este principalul motiv pentru deteriorarea cărămizilor de carbon mgo. Carbonul reacționează cu oxizi precum CO2, O2 și SiO2 și este oxidat continuu de oxizii de fier din zgură; în al doilea rând, structura liberă formată de stratul decarburat produce fisuri și pori mai mari sub acțiunea expansiunii termice și a curățării zgurii, facilitând pătrunderea zgurii și formarea unei faze cu punct de topire scăzut cu MgO. În același timp, structura de suprafață a cărămizilor de carbon mgo se modifică sub acțiunea amestecării mecanice violente a bazinului topit și a curățării violente a zgurii de oțel și, în cele din urmă, se deteriorează treptat din exterior spre interior, provocând daune grave cărămizilor de carbon magnezit. După ce temperatura depășește o anumită valoare, structura caroseriei de cărămidă va fi deteriorată și corodată rapid, ceea ce se datorează faptului că MgO și grafitul încep să se autoconsume la temperatură ridicată.
PART.03 Influența porilor
Datorită prezenței microporilor în interiorul și pe suprafața cărămizilor de carbon de magnezie, este mai probabil să apară eroziunea cărămizilor refractare mgo c. În timpul utilizării cărămizilor de foc mgo c, porii joacă un rol de accelerare în formarea stratului de decarburare, ceea ce face ca zgura să corodeze mai serios materialul refractar al cărămizilor de magneziu carbon. Când aerul extern intră în porii din cărămizile mgo c pentru răcire, oxigenul din aer reacționează cu carbonul din jur pentru a genera CO gaz și este evacuat prin micropori. Apariția continuă a celor două procese crește treptat porozitatea și dimensiunea porilor. Cel mai important factor în generarea porilor este selecția lianților din cărămizile focoase din magnezie carbon. Rășina fenolică este în general utilizată ca liant. Dacă se adaugă o cantitate mică de rășină fenolică cărămizii de carbon de magnezie, porozitatea nu va fi prea mare în stare rece, aproximativ 3%, dar rășina fenolică se va descompune și va produce apă, hidrogen, metan, monoxid de carbon (dioxid de carbon ) și alte gaze după încălzire și formează pori sub fluxul acestor gaze, crescând porozitatea. Prin urmare, cărămizile de carbon de magneziu sunt corodate de zgura care trece prin pori, făcând oxidarea carbonului și dizolvarea MgO mai intensă, deteriorând astfel cărămizile de carbon de magnezit. Datorită naturii repetitive a procesului de generare a gazului, deteriorarea cărămizilor refractare cu magnezie și carbon continuă să se intensifice.
Procesul de deteriorare al cărămizilor de carbon cu magnezie poate fi rezumat ca: oxidare, decarburare, slăbire, eroziune, curățare, vărsare și deteriorare. În primul rând, grafitul de pe suprafața de lucru a cărămizii de carbon cu magnezie este oxidat pentru a forma un strat decarburat. Magnezia din stratul decarburat este erodata treptat și îndepărtată în condițiile de stres termic (ratele de dilatare termică a grafitului și magneziei la 1000 grade sunt de 1,4% și, respectiv, 0,2%), eroziune chimică și mecanică. curățarea. După scurgere, grafitul este expus și continuă să fie oxidat pentru a forma un strat decarburat, iar apoi are loc procesul de dizolvare a magneziei. La acțiuni repetate, cărămida de carbon cu magnezie este deteriorată.
