大(dà)石橋國弘耐火(huǒ)材料有限公司

威海隨著鎂(měi)碳磚(zhuān)生(shēng)產技術的成熟,鎂(měi)碳磚的應用範圍越來越廣

發表時間:2021-01-19 訪問量:59989

      在鋼包中,爐渣的化學成分複雜多(duō)變,溫度(dù)變動劇烈而(ér)頻繁,尤其在鋼包(bāo)渣線部位,因此(cǐ)在渣線部位往往應用(yòng)性能優良的鎂碳磚。國內外就鋼包(bāo)中在爐渣中的侵蝕機(jī)理做了(le)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,由於渣線部位複雜的物理(lǐ)化學環境(jìng),導致該部位爐襯最易損毀。爐渣對(duì)鎂碳磚的化學侵蝕主要通過對氧化鎂(měi)的溶解,以及對(duì)鎂碳磚基體中碳的氧化(huà),並在以下因素的共(gòng)同作用下,導致鎂碳磚的損毀:

1、堿度的影響(xiǎng):爐渣的堿度越低,對鎂碳磚的侵蝕越有利,若爐渣堿度升高(gāo),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,爐渣中的(de)FeO的(de)活度下降,相對減緩了熔渣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(lú)渣線部位進行成分(fèn)分析時發現,掛(guà)渣(zhā)層中MgO的含量高達30%,並認為爐渣中MgO的含量越高,鎂碳磚侵蝕越慢,堿度越高,同樣使爐渣對鎂(měi)碳磚的侵蝕減緩。

3、Al2O3的影響:爐渣(zhā)中的(de)Al2O3會降低爐渣(zhā)的熔點和(hé)粘度,增大爐渣與耐火材料的潤濕性,使(shǐ)爐渣更容易從威海鎂砂晶界處滲透,使(shǐ)方鎂石脫離鎂碳(tàn)磚基體。

4、FeO的影(yǐng)響:首先渣中FeO在高(gāo)溫下很容易與(yǔ)鎂碳磚中石墨(mò)發生氧化反應,並且產生亮白色鐵珠,形成脫碳層,其次鎂碳磚中的方鎂石亦會同爐渣中的FeO反應生成低熔(róng)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(chǎn)物(wù)和鎂鐵礦之間的熱膨脹率不一(yī)致,使(shǐ)耐火(huǒ)材料表麵的氧化鎂發(fā)生破碎,進而導致磚體的溶解(jiě)。國外學者也認為鋼渣中鐵含量增(zēng)高對鎂碳磚的壽命不(bú)利,首先鐵FeO加(jiā)速(sù)了鎂碳磚表(biǎo)麵碳的氧化,其次是FeO會與MgO反應,使鎂碳磚工作麵結(jié)構疏鬆,就在這兩點的共同作用下使鎂碳磚加快侵蝕。

(2) 鎂碳磚中碳的氧化:

鎂碳(tàn)磚(zhuān)與熔渣接觸時,碳(tàn)會與熔渣(zhā)中的FeO等(děng)氧化(huà)物發(fā)生(shēng)脫碳反應,在(zài)一定條件下形成脫碳層,致使鎂碳磚工作麵結構疏鬆,這是(shì)鎂碳磚損毀的主要原因。碳和CO2、O2以(yǐ)及SiO2等氧化物反應並被爐渣中鐵氧化物(wù)不斷氧化;其次脫碳層形(xíng)成的(de)疏鬆結構在熱膨脹(zhàng)與熔渣的衝刷作用下產生更(gèng)大的裂紋(wén)與孔隙,使爐渣方便滲透,並與MgO形成低熔點相,同時在熔池劇(jù)烈的機械攪動和鋼渣(zhā)猛烈衝刷的作用下鎂碳磚的表麵層結構組織發生改變,最終由外向(xiàng)內逐漸損毀,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從而急劇蝕損,這是由於高(gāo)溫下MgO與(yǔ)石墨開始發生自耗反應了。電爐鎂碳磚

(3) 氣孔(kǒng)的影響:

由(yóu)於鎂碳磚內部與表麵(miàn)微氣孔的存在,鎂碳磚的侵蝕更容易發生。鎂碳磚在使用過程(chéng)中,氣孔在(zài)脫碳層(céng)的形(xíng)成中起到了加(jiā)速作用,進而使爐渣對鎂碳磚耐火(huǒ)材(cái)料的侵蝕更為嚴重。外部空氣進入鎂碳磚中的氣孔進(jìn)行冷卻的同時(shí)空氣中的氧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(qì)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(de)選用。粘結劑一般情況下選用(yòng)酚醛樹(shù)脂。如果在(zài)鎂碳磚中加入少量的酚醛樹脂,冷態情況下孔隙率不會太高約為(wéi)3%,但酚(fēn)醛(quán)樹脂在加熱後,會分解產生(shēng)水、氫氣(qì)、甲烷、一(二)氧化碳等氣體,並在這些氣體的流動下形成氣孔,增大了孔隙率(lǜ)。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(chéng)破壞。由於產生氣體過(guò)程具有反(fǎn)複性,鎂碳磚的損毀不斷加劇。


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