Magnesia-koolstofstenenworden veel gebruikt in metallurgische processen, maar hun levensduur is nog steeds zeer problematisch vanwege hun zware werkomstandigheden, vooral in de slakkenlijn van de gietpan, waar de schade aan magnesietkoolstofstenen bijzonder ernstig is.
(1) Slakkenerosie van vuurvaste stenen van magnesiakoolstof:
In de gietpan is de bekleding van dit onderdeel, vanwege de complexe fysische en chemische omgeving van de slaklijn, het meest gevoelig voor beschadiging. De chemische erosie van slakken op MgO-C-stenen vindt voornamelijk plaats door het oplossen van MgO en de oxidatie van koolstof in de matrix van MgO-C-stenen. Door de gecombineerde werking van de volgende factoren worden MgO-C-stenen beschadigd:
1. De invloed van alkaliteit: Hoe lager de alkaliteit van slakken, hoe gunstiger het is om MgO-C-stenen te eroderen. Als de alkaliteit van slakken toeneemt, neemt de activiteit van SiO2 in slakken af, wat de oxidatie van koolstof kan verminderen. Tegelijkertijd neemt met de toename van de alkaliteit de activiteit van FeO in slakken af, wat de erosie van slakken op MgO-C-stenen relatief vertraagt;
2. De invloed van MgO: Osbom et al. ontdekte dat het gehalte aan MgO in de slaklaag wel 30% was bij het analyseren van de samenstelling van de LF-slaklijn. Ze geloofden dat hoe hoger het MgO-gehalte in slakken, hoe langzamer de erosie van MgO-C-stenen. Hoe hoger de alkaliteit, hoe langzamer de erosie van MgO-C-stenen. 3. Effect van Al2O3: Al2O3 in slakken verlaagt het smeltpunt en de viscositeit van slakken, verhoogt de bevochtigbaarheid van slakken en vuurvaste materialen, zorgt ervoor dat slakken gemakkelijker doordringen vanaf de korrelgrens van magnesiumoxidezand en maakt de periklaas gescheiden van de matrix van magnesiumoxide koolstof stenen.
4. Effect van FeO: Ten eerste kan FeO in slakken gemakkelijk reageren met grafiet in magnesiumoxide-koolstofsteen bij hoge temperatuur, waardoor helderwitte ijzeren kralen ontstaan, waardoor een ontkolingslaag ontstaat, zoals weergegeven in figuur 1. Ten tweede zal de periklaas in magnesiumoxide-koolstofsteen ook reageren met FeO in slakken om producten met een laag smeltpunt te vormen.
(2) Oxidatie van koolstof in magnesiumoxide-koolstofsteen:
Wanneer magnesiumoxide-koolstofsteen in contact komt met slakken, zal koolstof reageren met FeO en andere oxiden in slakken om onder bepaalde omstandigheden een ontkolingslaag te vormen, wat resulteert in een losse structuur van het werkoppervlak van magnesiumoxide-koolstofsteen, wat de belangrijkste reden is voor de schade aan magnesiumoxide. koolstof baksteen. Koolstof reageert met oxiden zoals CO2, O2 en SiO2 en wordt continu geoxideerd door ijzeroxiden in de slak; ten tweede produceert de losse structuur gevormd door de ontkolingslaag grotere scheuren en poriën onder invloed van thermische uitzetting en schuren van slakken, waardoor het gemakkelijker wordt voor slakken om binnen te dringen en een fase met een laag smeltpunt te vormen met MgO. Tegelijkertijd verandert de oppervlaktestructuur van de magnesiumoxide-koolstofsteen onder invloed van hevig mechanisch roeren van het gesmolten zwembad en het gewelddadig schuren van staalslakken, en beschadigt uiteindelijk geleidelijk van buiten naar binnen, waardoor de magnesiumoxide-koolstofsteen wordt beschadigd. zwaar beschadigd. Wanneer de temperatuur een bepaalde waarde overschrijdt, zal het bakstenen lichaam beschadigd raken en snel corroderen. Dit komt omdat MgO en grafiet bij hoge temperatuur beginnen te reageren met eigen verbruik.
(3) De invloed van poriën:
Vanwege de aanwezigheid van microporiën in en op het oppervlak van magnesietkoolstofstenen is de kans groter dat erosie van magnesietkoolstofstenen optreedt. Tijdens het gebruik van mag-c-stenen spelen poriën een versnellende rol bij de vorming van de ontkolingslaag, waardoor de slak het vuurvaste materiaal van magnesium-koolstofstenen ernstiger erodeert. Wanneer de buitenlucht de poriën in de magnesietkoolstofstenen binnendringt om te koelen, reageert de zuurstof in de lucht met de omringende koolstof om CO-gas te genereren en wordt via de microporiën afgevoerd. Het voortdurende optreden van de twee processen vergroot geleidelijk de porositeit en poriegrootte. De belangrijkste factor bij het ontstaan van poriën is de selectie van bindmiddelen in magnesiumoxide-koolstofstenen. Fenolhars wordt over het algemeen als bindmiddel gebruikt. Als een kleine hoeveelheid fenolhars aan de magnesiumoxide-koolstofsteen wordt toegevoegd, zal de porositeit in koude toestand niet te hoog zijn, ongeveer 3%, maar zal de fenolhars ontleden en water, waterstof, methaan en koolmonoxide (koolstofdioxide) produceren. ) en andere gassen na verwarming, en vormen poriën onder de stroom van deze gassen, waardoor de porositeit toeneemt. Daarom worden de magnesietkoolstofstenen gecorrodeerd door de slak die door de poriën gaat, waardoor de oxidatie van koolstof en het oplossen van MgO intenser wordt, waardoor de magnesietkoolstofbakstenen worden beschadigd. Vanwege de repetitieve aard van het gasgeneratieproces blijft de schade aan de vuurvaste stenen van magnesiakoolstof toenemen.
