大石橋國弘耐火材料有限公司

大(dà)連隨著鎂碳磚生產技術的(de)成(chéng)熟,鎂碳磚的應用範圍越來越廣

發(fā)表時間:2021-01-19 訪問量:59969

      在鋼包(bāo)中,爐渣的化學成分複雜多變,溫(wēn)度變動劇烈而頻繁,尤其在鋼包渣線部(bù)位,因此在渣線(xiàn)部位往往應用性能優良的鎂碳磚。國內外就(jiù)鋼包中在爐渣中的侵蝕機理(lǐ)做了深(shēn)入(rù)深究,詳細的歸納總結(jié)如下。

(1) 爐渣對鎂(měi)碳磚(zhuān)的侵蝕:

在鋼(gāng)包中,由於渣線部位複雜的物理化學環境,導致該部位爐襯最易損毀。爐(lú)渣對鎂碳磚的化學侵蝕(shí)主要通過對氧化鎂的溶解,以及對(duì)鎂碳(tàn)磚(zhuān)基體中碳的氧(yǎng)化(huà),並在以下因素的共同作用下,導致鎂碳磚的損毀:

1、堿度的影響:爐渣的堿度(dù)越低,對鎂碳磚(zhuān)的侵蝕越有利,若(ruò)爐渣堿(jiǎn)度升高,使渣中SiO2的活度降低,可以降低(dī)對碳的氧化,同時隨著堿度的升高,爐(lú)渣中的FeO的活度下降,相(xiàng)對減緩了(le)熔渣對鎂碳磚的侵蝕行為;電爐鎂碳磚

2、MgO的影響:Osbom等在對LF爐渣線部位進行成分分析時發現,掛渣層(céng)中MgO的含量高達30%,並認為爐渣中MgO的(de)含量(liàng)越(yuè)高,鎂碳磚侵蝕(shí)越慢,堿度越高,同(tóng)樣使(shǐ)爐渣對鎂碳磚的侵蝕減(jiǎn)緩(huǎn)。

3、Al2O3的影響:爐渣中的Al2O3會降低爐渣的熔點和粘度(dù),增大爐渣與耐火(huǒ)材料的潤濕性,使爐渣更容易從大(dà)連鎂砂晶界處(chù)滲透(tòu),使方鎂石(shí)脫離鎂碳磚基體。

4、FeO的影(yǐng)響:首先渣中FeO在(zài)高溫下很容易與鎂碳磚中石墨發生氧化(huà)反應,並且產生亮白色鐵珠,形成脫碳層,其次鎂碳磚(zhuān)中的(de)方鎂石亦會同爐渣中的FeO反(fǎn)應生成低熔點產物。

在鋼包反複加熱和冷卻(què)的過程(chéng)中,由於形成(chéng)的鎂鐵複合低熔(róng)點產物和鎂鐵礦之間的熱膨脹率不一致,使耐火材料表麵的氧化鎂發生破碎,進而導(dǎo)致磚體的溶解。國外學者也認為鋼渣(zhā)中鐵含量增高對鎂碳磚的壽命不利,首先(xiān)鐵FeO加速了鎂碳磚表麵碳的氧化,其次是FeO會(huì)與MgO反(fǎn)應,使鎂碳磚工作麵結構(gòu)疏鬆,就在這兩(liǎng)點的共(gòng)同作用下使鎂碳磚加快侵蝕。

(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等氧化物發生脫碳反應,在一定條(tiáo)件下形成脫碳層,致使鎂碳磚工作麵結構疏鬆,這是(shì)鎂碳磚(zhuān)損(sǔn)毀的主要原因。碳和CO2、O2以及SiO2等氧化物反應並被爐渣中鐵氧化(huà)物不斷氧化;其次脫碳(tàn)層形成的疏鬆結(jié)構在熱膨脹(zhàng)與(yǔ)熔渣的衝刷作用下產生更大的裂紋與孔隙,使爐渣方便滲透,並(bìng)與MgO形成低熔點相,同時在熔池劇烈的機械攪動(dòng)和鋼渣猛烈(liè)衝刷(shuā)的作用下鎂碳(tàn)磚的表麵層結(jié)構組織發生(shēng)改變,最終由外向內逐漸損毀,致使鎂碳磚(zhuān)遭到嚴重破壞。在溫度超過一定值後,磚體組織會受(shòu)到破壞從而急劇蝕損,這是由於高溫(wēn)下MgO與石墨開始發生(shēng)自耗反應了。電爐鎂碳磚

(3) 氣孔的影響:

由於鎂碳磚內部與表麵微氣孔(kǒng)的存(cún)在,鎂(měi)碳磚的侵蝕更容易發生。鎂碳磚在(zài)使用過(guò)程中,氣孔(kǒng)在脫碳層的形成(chéng)中起到(dào)了加(jiā)速作用,進而使爐渣對鎂碳(tàn)磚耐火材(cái)料的侵蝕更為嚴重。外部空氣進入鎂碳磚中的氣孔(kǒng)進行冷(lěng)卻的同時空氣中的(de)氧氣與周圍的碳反應生(shēng)成CO氣體並經過微氣孔(kǒng)排出,兩個過程的持續發生使得氣孔率與氣孔大小逐漸增大。而產(chǎn)生氣孔的最重(chóng)要因素是鎂碳磚中粘結劑的選用。粘結劑一般情(qíng)況下選用酚(fēn)醛樹脂。如果在鎂碳磚中加入少量的酚醛樹脂,冷(lěng)態情況下孔隙率不會太高約為(wéi)3%,但酚醛樹脂在(zài)加熱後,會分解產生水、氫氣、甲烷、一(二)氧化碳等氣體,並在這(zhè)些氣體的流動下形成氣孔,增(zēng)大了孔隙(xì)率。因此鎂碳磚被穿過氣孔的爐渣侵蝕,使碳的(de)氧化和MgO的溶解都更加劇(jù)烈,從而對鎂碳磚造成破壞。由於產生氣體過程具(jù)有反複性,鎂碳磚的損毀不斷加劇。


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