Mattoni in carbonio di magnesiasono ampiamente utilizzati nei processi metallurgici, ma la loro durata è ancora molto problematica a causa delle dure condizioni di lavoro, soprattutto nella linea delle scorie della siviera, dove il danneggiamento dei mattoni di magnesite carboniosa è particolarmente grave.
(1) Erosione delle scorie dei mattoni refrattari al carbonio e magnesia:
Nella siviera, a causa del complesso ambiente fisico e chimico della linea delle scorie, il rivestimento di questa parte è più suscettibile ai danni. L'erosione chimica delle scorie sui mattoni MgO-C avviene principalmente attraverso la dissoluzione di MgO e l'ossidazione del carbonio nella matrice dei mattoni MgO-C. Sotto l’azione combinata dei seguenti fattori, i mattoni MgO-C vengono danneggiati:
1. L'influenza dell'alcalinità: minore è l'alcalinità delle scorie, più favorevole è l'erosione dei mattoni MgO-C. Se l'alcalinità delle scorie aumenta, l'attività di SiO2 nelle scorie diminuisce, il che può ridurre l'ossidazione del carbonio. Allo stesso tempo, con l'aumento dell'alcalinità, diminuisce l'attività del FeO nelle scorie, che rallenta relativamente l'erosione delle scorie sui mattoni MgO-C;
2. L'influenza di MgO: Osbom et al. hanno scoperto che il contenuto di MgO nello strato di scorie era pari al 30% quando si analizzava la composizione della linea di scorie LF. Si credeva che maggiore fosse il contenuto di MgO nelle scorie, più lenta sarebbe stata l'erosione dei mattoni MgO-C. Maggiore è l'alcalinità, più lenta è l'erosione dei mattoni MgO-C. 3. Effetto di Al2O3: Al2O3 nelle scorie ridurrà il punto di fusione e la viscosità delle scorie, aumenterà la bagnabilità delle scorie e dei materiali refrattari, farà sì che le scorie penetrino più facilmente dal confine del grano della sabbia di magnesia e separi il periclasio dalla matrice di magnesia mattoni di carbonio.
4. Effetto del FeO: in primo luogo, il FeO nelle scorie può facilmente reagire ad alta temperatura con la grafite nei mattoni di carbonio di magnesia per produrre sfere di ferro bianco brillante, formando uno strato di decarburazione come mostrato nella Figura 1. In secondo luogo, reagirà anche il periclasi nei mattoni di carbonio di magnesia con FeO nelle scorie per formare prodotti a basso punto di fusione.
(2) Ossidazione del carbonio nei mattoni di carbonio di magnesia:
Quando il mattone di magnesia carbone entra in contatto con le scorie, il carbonio reagisce con FeO e altri ossidi nelle scorie per formare uno strato di decarburazione in determinate condizioni, con conseguente struttura allentata della superficie di lavoro del mattone di magnesia carbonio, che è la ragione principale del danno della magnesia mattone di carbonio. Il carbonio reagisce con ossidi come CO2, O2 e SiO2 e viene continuamente ossidato dagli ossidi di ferro presenti nelle scorie; in secondo luogo, la struttura sciolta formata dallo strato di decarburazione produce crepe e pori più grandi sotto l'azione dell'espansione termica e del dilavamento delle scorie, facilitando la penetrazione delle scorie e la formazione di una fase a basso punto di fusione con MgO. Allo stesso tempo, la struttura superficiale del mattone di magnesia-carbonio cambia sotto l'azione della violenta agitazione meccanica del bagno fuso e della violenta raschiatura delle scorie di acciaio, e alla fine si danneggia gradualmente dall'esterno verso l'interno, causando la rottura del mattone di magnesia-carbonio. gravemente danneggiato. Quando la temperatura supera un certo valore, il corpo in mattoni verrà danneggiato e si corroderà rapidamente. Questo perché MgO e grafite iniziano a reagire con autoconsumo ad alta temperatura.
(3) L'influenza dei pori:
A causa della presenza di micropori all'interno e sulla superficie dei mattoni di magnesia-carbonio, è più probabile che si verifichi l'erosione dei mattoni di magnesite-carbonio. Durante l'uso dei mattoni mag-c, i pori svolgono un ruolo di accelerazione nella formazione dello strato di decarburazione, che a sua volta rende le scorie più gravi erodere il materiale refrattario dei mattoni di carbonio e magnesio. Quando l'aria esterna entra nei pori dei mattoni di carbonio di magnesite per raffreddarsi, l'ossigeno nell'aria reagisce con il carbonio circostante per generare gas CO e viene scaricato attraverso i micropori. Il continuo verificarsi dei due processi aumenta gradualmente la porosità e la dimensione dei pori. Il fattore più importante nella generazione dei pori è la selezione dei leganti nei mattoni di magnesia-carbonio. Come legante viene generalmente utilizzata la resina fenolica. Se una piccola quantità di resina fenolica viene aggiunta al mattone di carbonio di magnesia, la porosità non sarà troppo elevata allo stato freddo, circa il 3%, ma la resina fenolica si decomporrà per produrre acqua, idrogeno, metano, monossido di carbonio (anidride carbonica ) e altri gas dopo il riscaldamento e formano pori sotto il flusso di questi gas, aumentando la porosità. Pertanto, i mattoni refrattari di magnesite carbonio vengono corrosi dalle scorie che passano attraverso i pori, rendendo più intensa l'ossidazione del carbonio e la dissoluzione di MgO, danneggiando così i mattoni refrattari di magnesia carbonio. A causa della natura ripetitiva del processo di generazione del gas, il danno ai mattoni refrattari di magnesia e carbonio continua ad intensificarsi.
