大石橋國弘耐火材料(liào)有限公司

鞍山隨著鎂碳磚生產技術的成熟,鎂碳磚的(de)應用範(fàn)圍越來越廣

發表時間:2021-01-19 訪問量:59831

      在鋼包(bāo)中,爐渣的化學成分複雜多變,溫度變動劇烈而頻繁,尤其在(zài)鋼包渣線部位,因此在渣線部位往往應用性能優良的鎂碳磚。國內外就鋼包中在爐渣中(zhōng)的侵(qīn)蝕機理做了深入深究,詳細的歸納總結如下。

(1) 爐(lú)渣對鎂碳磚的侵蝕:

在鋼(gāng)包中,由(yóu)於渣線部位複雜的物理化(huà)學環境(jìng),導致該部位爐襯最易損毀。爐渣對鎂碳磚的化(huà)學侵蝕主要(yào)通過對氧化鎂的溶解,以及對鎂碳磚基體(tǐ)中碳的氧化,並在以下因素的共同作用(yòng)下,導(dǎo)致鎂碳磚的損毀:

1、堿度的(de)影響:爐渣的堿度越低,對鎂碳磚的(de)侵蝕越有利,若爐渣(zhā)堿度(dù)升高,使(shǐ)渣中SiO2的活度降低,可(kě)以降(jiàng)低(dī)對碳的氧化(huà),同時(shí)隨著堿度的升高,爐渣(zhā)中的FeO的活度下降,相對減緩了熔渣(zhā)對鎂碳磚的侵蝕行為;電爐鎂碳磚

2、MgO的影響:Osbom等(děng)在對LF爐渣線部位進行(háng)成分分析時發現,掛渣層中MgO的含量高達30%,並認為爐渣中MgO的含量越(yuè)高,鎂碳磚侵蝕越慢,堿(jiǎn)度(dù)越高,同樣使爐渣對鎂碳磚(zhuān)的侵蝕(shí)減緩。

3、Al2O3的影響(xiǎng):爐(lú)渣中的Al2O3會降低爐渣的熔點(diǎn)和粘度,增大爐(lú)渣與耐(nài)火材料的潤濕(shī)性,使(shǐ)爐渣更容易從(cóng)鞍(ān)山鎂砂晶界處滲透(tòu),使方鎂石脫離鎂碳磚基體。

4、FeO的影(yǐng)響:首(shǒu)先渣中FeO在高溫下(xià)很容易與鎂碳磚中石墨發生氧化反應,並且(qiě)產生亮白色鐵珠,形成脫碳層(céng),其次鎂碳磚中的方鎂(měi)石亦會同爐渣(zhā)中的FeO反應生成低熔點產物。

在鋼(gāng)包反複加熱和冷卻的過程中,由於形成(chéng)的鎂鐵複合低熔點產物和鎂鐵礦(kuàng)之間的熱膨脹率不一(yī)致,使耐火材料表麵的氧化鎂發生破碎,進而導致磚體的溶解(jiě)。國(guó)外(wài)學者也認為鋼(gāng)渣中鐵含量增高對鎂碳(tàn)磚的壽命不利,首先鐵FeO加速了鎂碳磚表麵碳的(de)氧化,其次是FeO會與MgO反應,使鎂碳磚工作麵結構疏鬆(sōng),就在這兩點的共同作用下使(shǐ)鎂碳磚加快侵蝕。

(2) 鎂碳磚中碳的氧化:

鎂碳磚與熔渣接觸時,碳會與熔渣中的FeO等氧化(huà)物發生(shēng)脫碳反應,在一定條件下形成(chéng)脫碳層(céng),致使鎂碳磚(zhuān)工作麵結構疏鬆,這是鎂碳磚(zhuān)損毀(huǐ)的主要原因。碳和CO2、O2以(yǐ)及SiO2等氧化(huà)物反應並被爐渣中鐵氧化物不(bú)斷氧化;其次脫碳層形成的疏鬆結構在熱膨脹(zhàng)與熔渣的衝(chōng)刷作用下產生更大的裂紋與孔隙,使爐渣方便滲透,並與MgO形成(chéng)低熔點相,同時在熔池劇烈的機械攪動(dòng)和鋼渣猛烈(liè)衝刷的作用下鎂碳磚的表(biǎo)麵層結構組織發生改變,最終由外向內(nèi)逐漸損毀,致使鎂碳(tàn)磚遭到嚴重破壞。在溫度超過一定值後,磚體組織會受到(dào)破壞從(cóng)而(ér)急劇蝕損,這(zhè)是由於高溫下(xià)MgO與石墨開始發生自耗(hào)反應了。電爐(lú)鎂碳(tàn)磚

(3) 氣孔的影響:

由(yóu)於鎂碳磚內部與表麵微氣(qì)孔的存在(zài),鎂碳磚的侵蝕更容易發生。鎂碳磚在使(shǐ)用過程中,氣(qì)孔在脫碳層的形成中起到了加速作用,進而使爐(lú)渣對鎂(měi)碳磚耐(nài)火材料的侵蝕更為嚴重。外部空氣進入鎂碳磚中的氣孔進行冷卻的同時空氣中的氧氣(qì)與周圍的碳反應生成CO氣體並經過微氣孔排出,兩個(gè)過程(chéng)的持續發(fā)生使得(dé)氣孔率與氣孔大小逐漸增大。而產生氣孔的最重要因素(sù)是鎂碳磚中粘結劑的選用。粘結劑一般(bān)情(qíng)況下選用酚醛樹脂。如果在鎂碳磚(zhuān)中加入少量的酚醛樹(shù)脂,冷態情況下孔隙率不會太高約為3%,但酚醛樹脂在加熱後(hòu),會分解產生水、氫氣、甲烷、一(二)氧化(huà)碳等氣體,並在這些氣體的流動下形(xíng)成氣孔,增大了孔隙率。因此鎂(měi)碳磚被穿過氣孔的爐渣侵蝕,使碳的氧化和MgO的溶解都更加劇烈,從而對鎂碳磚造成破壞。由於產生氣體過程具有反複性,鎂碳磚的損毀不斷加劇。


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