大石橋國弘(hóng)耐火材(cái)料有限公司

大慶隨著鎂碳磚生(shēng)產技術的成熟(shú),鎂碳(tàn)磚的應用範圍越來越廣

發表時間:2021-01-19 訪問(wèn)量(liàng):59971

      在鋼包中,爐渣的化(huà)學成(chéng)分複雜(zá)多(duō)變,溫度變動劇烈而頻繁,尤其(qí)在(zài)鋼包渣線部位,因此在渣線(xiàn)部位往(wǎng)往(wǎng)應用性能(néng)優良的鎂碳磚。國內外就鋼包中在爐渣中的侵蝕機理做了深入深究,詳細的歸納總結如下。

(1) 爐渣對鎂碳磚的侵蝕:

在鋼包中,由於渣線部位複(fù)雜的物理化學環境,導致該(gāi)部位爐襯最(zuì)易損毀。爐渣對鎂碳(tàn)磚的化學侵蝕主要(yào)通過對氧化鎂的溶解,以及對鎂碳(tàn)磚基體中碳的氧化,並在以下因素的共(gòng)同(tóng)作用下,導致鎂碳磚的損毀:

1、堿度(dù)的影響:爐渣的堿度越低,對鎂碳磚的侵蝕越有利,若爐渣堿度升高,使渣中SiO2的(de)活度降低,可以降低對碳的氧化,同時隨著堿度的升高,爐渣(zhā)中的FeO的活度下降,相對(duì)減緩了熔渣對鎂碳磚的侵蝕行(háng)為;電爐鎂碳磚

2、MgO的(de)影響:Osbom等在對LF爐渣線部位進(jìn)行成分分(fèn)析時發(fā)現,掛渣(zhā)層中(zhōng)MgO的(de)含量高達30%,並認為爐渣中MgO的含量越高,鎂碳(tàn)磚侵蝕越慢,堿度越高,同樣使爐(lú)渣對鎂碳磚的侵蝕減緩。

3、Al2O3的影響:爐渣中的Al2O3會降(jiàng)低爐渣的熔(róng)點和粘度(dù),增大(dà)爐渣與(yǔ)耐火材料的潤濕(shī)性,使爐渣更容易從(cóng)大慶鎂砂晶界處滲透,使方鎂石脫離鎂碳磚基體。

4、FeO的影響:首先渣中FeO在高溫下很(hěn)容易與鎂碳磚中石墨發(fā)生氧化反應,並且產生亮白色鐵珠(zhū),形成脫碳層,其次鎂碳磚中(zhōng)的方鎂石亦會同爐渣中的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(zhě)也(yě)認為鋼渣中鐵含量增高對鎂碳磚的壽命不利,首先鐵FeO加速了(le)鎂碳(tàn)磚表麵碳的氧化,其次是FeO會與MgO反應,使鎂碳磚工作麵結構疏鬆,就在這兩點的共同作用(yòng)下使鎂碳磚加快侵蝕。

(2) 鎂碳磚中碳(tàn)的氧化:

鎂碳磚與熔渣接觸時,碳會與熔渣中(zhōng)的FeO等氧化(huà)物發生脫碳反應,在一定(dìng)條件下形成(chéng)脫碳層,致使鎂碳磚工作麵結構疏鬆,這是鎂碳磚損毀的主要原因。碳和CO2、O2以及SiO2等(děng)氧化物反(fǎn)應並被爐渣中鐵氧化物不斷(duàn)氧化;其次(cì)脫(tuō)碳層形成的疏鬆結構在熱膨脹與熔渣的衝刷作用下產生更大的裂紋與孔隙(xì),使爐渣方便滲透(tòu),並與MgO形成低熔點(diǎn)相,同時在熔(róng)池劇烈的機(jī)械攪動(dòng)和鋼渣猛烈衝刷的作用下鎂碳磚的表麵(miàn)層結構組(zǔ)織發生(shēng)改(gǎi)變,最終由外向內逐漸損毀,致使鎂碳磚遭到嚴重破(pò)壞。在溫度超過一定值後,磚體組織會受到破壞從而急劇蝕損,這是由於高溫下MgO與石墨開始(shǐ)發生自耗反應了(le)。電爐鎂碳(tàn)磚

(3) 氣(qì)孔的影響:

由於鎂碳磚內部與表麵微氣孔的存在,鎂碳(tàn)磚的(de)侵蝕更容易發生。鎂碳磚在使用過程中(zhōng),氣孔(kǒng)在脫碳層的形(xíng)成中起(qǐ)到了加速作用,進(jìn)而使爐渣對鎂碳磚耐火材料的侵(qīn)蝕更(gèng)為嚴重。外部空氣(qì)進入鎂碳磚中的氣孔進行冷卻的同時空氣中的氧氣與周圍的碳反應生成(chéng)CO氣體並經過微氣孔排出(chū),兩個過程的持續發生使得氣孔率與氣(qì)孔大小逐漸增大。而產生氣孔的最重要因素(sù)是(shì)鎂碳磚中粘結劑的選用。粘結劑一般情況下選用酚醛樹(shù)脂。如(rú)果在鎂碳磚中加入少量的酚醛樹脂,冷態情況下孔隙率不(bú)會太高(gāo)約為3%,但酚醛樹脂在加熱後,會分解產生水、氫氣、甲烷、一(yī)(二)氧化碳等氣體,並在(zài)這些氣體的流(liú)動下形成氣孔,增大了孔隙率。因此(cǐ)鎂碳磚被穿過(guò)氣孔的爐渣侵蝕,使碳的氧化和MgO的溶解都更加劇烈,從而(ér)對鎂碳(tàn)磚造成破壞。由於產生氣體過程具有反複性,鎂碳(tàn)磚的損毀不斷加劇。


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