大石橋國弘耐火材料有限公司

廊(láng)坊隨著鎂碳磚生(shēng)產技術的成熟,鎂碳磚的應用範圍越來越廣

發表時間:2021-01-19 訪問量:59974

      在(zài)鋼包中,爐渣的(de)化學成分複雜(zá)多變,溫度變動劇烈而頻繁,尤其在鋼包渣線部位,因此在渣線部(bù)位往往應用性能優良的鎂碳磚。國內外就鋼包中在爐渣中的侵(qīn)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(zhā)線部(bù)位複雜的物理化學環境,導致該部位爐(lú)襯最易損毀。爐(lú)渣對鎂碳磚的化學侵蝕主要通過對氧化鎂的溶解,以及對鎂碳(tàn)磚(zhuān)基體中碳的(de)氧化,並(bìng)在以下因素的(de)共同作用下(xià),導致鎂碳磚的損毀:

1、堿度的(de)影響(xiǎng):爐渣的堿度(dù)越低,對鎂碳磚的侵蝕越有(yǒu)利,若爐渣堿度升(shēng)高,使渣中SiO2的活度降低,可以(yǐ)降低對碳的氧化,同時隨著堿度的升高,爐渣中的FeO的活度下降,相對(duì)減緩了熔渣對鎂碳磚的侵蝕行為;電爐鎂(měi)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(guà)渣層中MgO的含量高達30%,並認為爐渣中MgO的含量越高,鎂碳磚(zhuān)侵蝕越慢,堿度越高,同樣使爐渣對鎂碳(tàn)磚的侵蝕減(jiǎn)緩。

3、Al2O3的影響:爐渣中的Al2O3會降低爐渣的熔(róng)點和粘度,增(zēng)大爐(lú)渣與耐火材料(liào)的潤濕性,使爐渣更(gèng)容易從廊坊鎂砂(shā)晶界處滲透,使方鎂石脫離鎂碳磚基(jī)體(tǐ)。

4、FeO的影響(xiǎng):首先渣中FeO在高溫(wēn)下很容易與鎂(měi)碳磚中石墨發生氧化反應,並且產生亮白色鐵珠,形成(chéng)脫碳層,其次鎂碳磚(zhuān)中的方鎂石亦會同爐渣中的FeO反應生成低熔點產物。

在鋼包反複加熱和冷卻的過程中,由於形成的鎂鐵複合低(dī)熔點產物和鎂鐵礦之間的熱膨脹率不一致,使耐(nài)火(huǒ)材料表麵的氧化鎂發生(shēng)破(pò)碎,進而導(dǎo)致磚體的溶解。國外(wài)學者也認為鋼渣中鐵含量增高對鎂碳磚的壽命不利,首先鐵FeO加速了鎂碳磚表麵碳的氧化,其次是FeO會與MgO反應(yīng),使鎂碳磚工作麵結構疏鬆,就在這(zhè)兩點的共同作用下使鎂碳磚加快侵蝕。

(2) 鎂碳磚中碳的(de)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(shēng)脫(tuō)碳反應,在一定條件下(xià)形成脫碳層,致使鎂碳磚工作麵結構(gòu)疏鬆,這是鎂碳磚損毀的主要原因。碳(tàn)和CO2、O2以及SiO2等氧化物反應並被爐渣中鐵氧化物不斷氧化;其次脫碳(tàn)層形成的疏鬆結構(gòu)在(zài)熱膨脹與熔渣的衝刷作(zuò)用下產生更大的裂紋與孔隙,使爐渣方便滲透,並與MgO形成低熔(róng)點相,同時在熔池劇烈的機械攪(jiǎo)動(dòng)和鋼渣猛烈衝刷的作用下鎂碳磚的表麵層結構組織發生改變,最終由外(wài)向(xiàng)內(nèi)逐(zhú)漸損毀,致使鎂碳磚遭到嚴重破壞。在溫度超過一定值後,磚體組織會受到破壞(huài)從而急劇蝕損,這是由於高溫(wēn)下MgO與石墨開始發生自耗反應了。電爐鎂碳磚

(3) 氣孔的(de)影響:

由(yóu)於鎂碳磚內部(bù)與表麵微氣(qì)孔的存(cún)在,鎂碳磚的(de)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(zuò)用,進而使(shǐ)爐渣對鎂碳磚耐火材料的侵蝕更為嚴重。外部空(kōng)氣進(jìn)入鎂碳磚中的氣孔(kǒng)進行冷卻的同時空氣中的氧氣與周圍的碳(tàn)反應生成CO氣體並經過微氣孔排出,兩(liǎng)個過程的持(chí)續發(fā)生使得氣(qì)孔率與氣孔大小逐漸增大。而產生氣孔的最重(chóng)要因(yīn)素是鎂碳磚中粘結劑的選用。粘結劑一般(bān)情況下選用酚醛(quán)樹脂。如果(guǒ)在鎂碳磚中加入少量的酚醛樹脂,冷態情(qíng)況下孔隙率不會太高約為3%,但酚醛樹脂在加熱後,會分解產生水(shuǐ)、氫氣、甲烷、一(二)氧化碳等氣體,並(bìng)在這些氣體(tǐ)的流動下形(xíng)成氣孔,增大了孔隙率。因此鎂碳磚被穿過氣孔的爐渣侵蝕,使碳的氧(yǎng)化和MgO的溶解都更加劇烈,從而對鎂碳磚造成破壞。由於產(chǎn)生氣體過程具有反(fǎn)複性(xìng),鎂碳磚的損毀不斷加劇。


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