Med modenhet av magnesia karbon murstein produksjonsteknologi, anvendelsesomfanget avmagnesia karbon mursteinblir bredere og bredere. Magnesit karbon murstein brukes som foring av elektriske lysbueovner, og levetiden til foringen er sterkt forbedret. Selv om brannmurstein av magnesiumkarbon er mye brukt i metallurgiske prosesser, er levetiden deres fortsatt svært problematisk på grunn av deres tøffe arbeidsforhold, spesielt i slagglinjen til øsen, hvor skaden av magnesiumkarbonstein er spesielt alvorlig.
I øsen er slaggens kjemiske sammensetning kompleks og foranderlig, og temperaturen endres voldsomt og hyppig, spesielt i øsens slagglinje. Derfor brukes ofte mgo-c-klosser med utmerket ytelse i slagglinjen. Korrosjonsmekanismen til ildfaste murstein av magnesiumkarbon i slagg i øse har blitt grundig studert i inn- og utland, og den detaljerte oppsummeringen er som følger.
DEL.01 Slaggerosjon av magnesia karbon murstein
I øsen, på grunn av det komplekse fysiske og kjemiske miljøet til slagglinjen, blir foringen av denne delen lettest skadet. Den kjemiske erosjonen av slagg på MgO-C murstein er hovedsakelig gjennom oppløsning av MgO og oksidasjon av karbon i matrisen til MgO-C murstein. Under den kombinerte virkningen av følgende faktorer blir MgO-C-klosser skadet:
1. Grunnlagets påvirkning: Jo lavere slaggs basisitet er, desto gunstigere er det å erodere MgO-C murstein. Hvis basisiteten til slagg øker, avtar aktiviteten til SiO2 i slagg, noe som kan redusere oksidasjonen av karbon. Samtidig, med økningen av basicitet, avtar aktiviteten til FeO i slagg, noe som relativt bremser erosjonen av slagg på MgO-C murstein;
2. Påvirkning av MgO: Osbom et al. fant at innholdet av MgO i slagglaget var så høyt som 30 % ved analyse av sammensetningen av LF slagglinje. De mente at jo høyere innhold av MgO i slagg, jo langsommere erosjon av MgO-C murstein. Jo høyere basicitet, jo langsommere erosjon av MgO-C murstein av slagg.
3. Effekt av Al2O3: Al2O3 i slagg vil redusere smeltepunktet og viskositeten til slagg, øke fuktbarheten til slagg og ildfaste materialer, gjøre slagg lettere å penetrere fra magnesiakorngrensen, og gjøre periklase atskilt fra magnesiakarbonsteinmatrisen.
4. Effekt av FeO: For det første kan FeO i slagg lett reagere med grafitt i magnesia karbon murstein ved høy temperatur, og produsere lyse hvite jernkuler for å danne et avkarbonert lag. For det andre vil periklase i magnesia karbon murstein også reagere med FeO i slagg for å danne produkter med lavt smeltepunkt.
Under gjentatt oppvarming og avkjøling av øsen, på grunn av den inkonsekvente termiske ekspansjonshastigheten mellom det dannede magnesia-jernkomposittproduktet med lavt smeltepunkt og magnesiumoksid jernmalm, brytes magnesiumoksidet på overflaten av det ildfaste materialet, noe som fører til oppløsning av mursteinen. Utenlandske forskere mener også at økningen av jerninnholdet i stålslagg ikke er bra for levetiden til magnesiumkarbon murstein. For det første akselererer jern-FeO oksidasjonen av karbon på overflaten av magnesit-karbon murstein. For det andre vil FeO reagere med MgO for å gjøre arbeidsflatestrukturen til ildfaste murstein av magnesiumkarbon løs. Under den kombinerte virkningen av disse to punktene akselereres erosjonen av brannmurstein av magnesiumkarbon.
DEL.02 Oksidasjon av karbon i mg karbon murstein
Når magnesiumkarbonmurstein kommer i kontakt med slagg, vil karbon reagere med oksider som FeO i slagget for å avkulle, og danne et avkullet lag under visse forhold, noe som gjør at arbeidsoverflatestrukturen til magnesiumkarbonstein løsner, noe som er hovedårsaken til skaden av MGO karbon murstein. Karbon reagerer med oksider som CO2, O2 og SiO2 og oksideres kontinuerlig av jernoksider i slagget; for det andre produserer den løse strukturen som dannes av det avkarbonerte laget større sprekker og porer under påvirkning av termisk ekspansjon og skuring av slagg, noe som gjør det lett for slagg å trenge inn og danne en lavsmeltepunktfase med MgO. Samtidig endres overflatestrukturen til mgo-karbonmurstein under påvirkning av voldsom mekanisk omrøring av det smeltede bassenget og voldsom skuring av stålslagg, og skader til slutt gradvis fra utsiden til innsiden, noe som forårsaker alvorlig skade på magnesitkarbonstein. Etter at temperaturen overstiger en viss verdi, vil mursteinskroppsstrukturen bli skadet og raskt korrodert, noe som skyldes at MgO og grafitt begynner å konsumere seg selv ved høy temperatur.
DEL.03 Påvirkning av porer
På grunn av tilstedeværelsen av mikroporer inne i og på overflaten av magnesia karbon murstein, er det mer sannsynlig at erosjon av mgo c ildfaste murstein oppstår. Under bruk av mgo c brannmur, spiller porene en akselererende rolle i dannelsen av avkullingslaget, noe som gjør at slagget korroderer det ildfaste materialet i magnesiumkarbon murstein mer alvorlig. Når den ytre luften kommer inn i porene i mgo c-klossene for avkjøling, reagerer oksygenet i luften med det omkringliggende karbonet for å generere CO-gass og slippes ut gjennom mikroporene. Den kontinuerlige forekomsten av de to prosessene øker gradvis porøsiteten og porestørrelsen. Den viktigste faktoren for generering av porer er valg av bindemidler i brannmurstein av magnesiumkarbon. Fenolharpiks brukes vanligvis som bindemiddel. Hvis en liten mengde fenolharpiks tilsettes magnesiakarbonsteinen, vil ikke porøsiteten være for høy i kald tilstand, ca. 3 %, men fenolharpiksen vil dekomponere og produsere vann, hydrogen, metan, karbonmonoksid (karbondioksid). ) og andre gasser etter oppvarming, og danner porer under strømmen av disse gassene, noe som øker porøsiteten. Derfor korroderes magnesiumkarbonsteinene av slagget som passerer gjennom porene, noe som gjør oksidasjonen av karbon og oppløsningen av MgO mer intens, og skader dermed magnesitkarbonsteinene. På grunn av den repeterende karakteren av gassgenereringsprosessen, fortsetter skaden av magnesia karbon brannstein å intensivere.
Skadeprosessen til magnesia karbon murstein kan oppsummeres som: oksidasjon, avkarbonisering, løsning, erosjon, skuring, avføring og skade. Først oksideres grafitten på arbeidsflaten til magnesia-karbonsteinen for å danne et avkarbonert lag. Magnesiaen i det avkarbonerte laget eroderes gradvis og avgis under betingelser med termisk spenning (de termiske ekspansjonshastighetene for grafitt og magnesia ved 1000 grader er henholdsvis 1,4 % og 0,2 %), kjemisk erosjon og mekanisk skuring. Etter avgivelsen blir grafitten eksponert og fortsetter å bli oksidert for å danne et avkarbonert lag, og deretter oppstår magnesiaoppløsningsprosessen. Ved gjentatt handling blir magnesia-karbonsteinen skadet.
