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遼寧隨著鎂碳(tàn)磚生產技術的(de)成熟,鎂碳磚的應用範圍越(yuè)來越廣

發表時間:2021-01-19 訪問量:59876

      在鋼包(bāo)中,爐(lú)渣的化學成分複雜多變,溫度變動劇烈而頻繁,尤其在鋼包渣線部位,因此(cǐ)在渣線部位往往(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(zuò)了(le)深入深(shēn)究,詳細的歸納總結如下。

(1) 爐渣對鎂碳磚的侵蝕(shí):

在鋼包中,由於渣線部(bù)位複雜的物理化學環境,導致該部位爐襯最易損毀(huǐ)。爐渣對鎂碳磚的(de)化學侵蝕(shí)主(zhǔ)要通過對(duì)氧化鎂的溶解,以及對鎂碳磚基體中碳的(de)氧化,並在以下因(yīn)素的共同作用(yòng)下,導致鎂碳磚的損毀:

1、堿(jiǎn)度的影響:爐渣的堿度越低,對鎂碳(tàn)磚的(de)侵蝕越有利,若爐渣堿度升高,使渣中(zhōng)SiO2的活(huó)度降低,可以降低對碳的氧化(huà),同時隨(suí)著(zhe)堿度的升高,爐渣中的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(de)影響(xiǎng):Osbom等在對LF爐渣線部位(wèi)進行成分分析時發現,掛渣層中MgO的含量高達30%,並認為(wéi)爐渣中MgO的(de)含量越高,鎂碳磚(zhuān)侵蝕越慢,堿度越高,同樣使爐渣對鎂碳磚的侵蝕減緩。

3、Al2O3的影響:爐渣中的Al2O3會降低爐渣的熔點和粘度,增大爐渣與耐火材料(liào)的潤濕性,使爐渣更容易從遼寧鎂砂晶界處滲透,使方鎂石脫離(lí)鎂碳磚基體。

4、FeO的影響:首先渣中(zhōng)FeO在高溫下很容易與(yǔ)鎂碳磚中石墨發生(shēng)氧化反應,並且產生亮白色鐵珠,形成脫碳層,其次鎂碳磚中的(de)方(fāng)鎂(měi)石亦會同爐渣中的FeO反應(yīng)生(shēng)成低熔點產物。

在(zài)鋼包反複加熱和冷卻的過程中(zhōng),由於形成的鎂鐵複合低熔點產物和鎂鐵礦之間的熱(rè)膨脹率不一致,使耐火材料表麵的氧化鎂發生破碎,進而導致磚(zhuān)體的(de)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,首先鐵(tiě)FeO加速了鎂碳磚表麵碳的氧化,其次是FeO會與MgO反應,使鎂碳磚工作麵結構疏(shū)鬆,就在這兩(liǎng)點的(de)共同作用下使鎂碳磚加快侵蝕。

(2) 鎂碳磚中碳的氧化:

鎂(měi)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,在一定條件下形成脫碳層,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(hé)CO2、O2以及SiO2等氧化物反應並被爐(lú)渣中鐵氧化物不斷氧化(huà);其次脫碳(tàn)層形成的疏鬆結構在熱膨(péng)脹(zhàng)與熔渣的衝刷作用下產生更大的裂紋與孔隙,使爐渣(zhā)方便滲透,並與MgO形成低(dī)熔點相,同時在熔池劇烈的機械攪(jiǎo)動(dòng)和(hé)鋼渣猛烈衝刷的作(zuò)用下鎂碳磚的表麵層(céng)結構組織發生改變,最終由外向內(nèi)逐漸損毀,致使鎂碳磚遭到嚴重破壞。在溫度超過一定值後(hòu),磚體組織會(huì)受(shòu)到破壞從而急劇蝕損,這是由於高溫下MgO與石墨開始發生自耗反應了。電(diàn)爐鎂碳磚

(3) 氣(qì)孔的(de)影響:

由於鎂碳磚內部(bù)與表麵微氣(qì)孔的存在,鎂(měi)碳磚的侵蝕更容易發生。鎂碳磚在使用過程中,氣孔在脫碳層的形成中起到了加速作用,進而使爐渣(zhā)對鎂碳磚耐火材料的侵蝕更為嚴重。外(wài)部空氣進入鎂(měi)碳磚中的氣孔進行冷卻的同時空氣中的氧(yǎng)氣與周圍的碳反應生成CO氣體並經過微氣孔排出,兩個過程的持續發生使得氣孔率與氣孔大小逐漸增大。而產生氣孔的最重要因素是鎂碳(tàn)磚(zhuān)中粘結劑的選用。粘結劑一般情況下選用酚醛樹脂。如果在鎂(měi)碳磚中加入少量的酚醛(quán)樹脂,冷態情況下孔隙率不會太高約為3%,但酚(fēn)醛樹脂在加熱後,會分(fèn)解(jiě)產生水、氫氣、甲烷、一(yī)(二)氧化碳等氣體,並在這些氣體的流動下形成氣孔,增大了孔隙(xì)率。因此鎂碳磚被(bèi)穿過(guò)氣孔的爐渣侵蝕,使碳的(de)氧化和MgO的溶解都(dōu)更加劇(jù)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(de)損毀不斷加劇。


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