Magnezya karbon tuğla üretim teknolojisinin olgunluğu ile uygulama kapsamımagnezya karbon tuğlalarıgittikçe genişliyor. Manyezit karbon tuğlaları elektrik ark ocaklarının astarı olarak kullanılır ve astarın servis ömrü büyük ölçüde artar. Magnezya karbon ateş tuğlaları metalurjik işlemlerde yaygın olarak kullanılmasına rağmen, özellikle magnezyum karbon tuğlaların hasarının özellikle ciddi olduğu pota cüruf hattında zorlu çalışma koşulları nedeniyle hizmet ömürleri hala oldukça sorunludur.
Potada cürufun kimyasal bileşimi karmaşık ve değişkendir ve özellikle potanın cüruf hattında sıcaklık şiddetli ve sık değişir. Bu nedenle cüruf hattında sıklıkla mükemmel performansa sahip mgo-c tuğlalar kullanılır. Potadaki cüruftaki magnezya karbon refrakter tuğlaların korozyon mekanizması yurt içinde ve yurt dışında derinlemesine araştırılmıştır ve ayrıntılı özeti aşağıdaki gibidir.
BÖLÜM.01 Magnezya karbon tuğlalarının cüruf erozyonu
Potada cüruf hattının karmaşık fiziksel ve kimyasal ortamından dolayı bu parçanın astarı en kolay şekilde zarar görür. MgO-C tuğlaları üzerindeki cürufun kimyasal erozyonu esas olarak MgO'nun çözünmesi ve MgO-C tuğlalarının matrisindeki karbonun oksidasyonu yoluyla gerçekleşir. Aşağıdaki faktörlerin birleşik etkisi altında MgO-C tuğlaları hasar görür:
1. Bazlığın etkisi: Cürufun bazlığı ne kadar düşükse, MgO-C tuğlalarını aşındırmak o kadar uygundur. Cürufun bazlığı artarsa, cüruftaki SiO2'nin aktivitesi azalır, bu da karbonun oksidasyonunu azaltabilir. Aynı zamanda bazlığın artmasıyla birlikte FeO'nun cüruftaki aktivitesi azalır, bu da cürufun MgO-C tuğlaları üzerindeki erozyonunu nispeten yavaşlatır;
2. MgO'nun etkisi: Osbom ve ark. LF cüruf hattının bileşimini analiz ederken cüruf katmanındaki MgO içeriğinin %30 kadar yüksek olduğunu buldu. Cüruftaki MgO içeriği ne kadar yüksek olursa, MgO-C tuğlalarının erozyonunun da o kadar yavaş olacağına inanıyorlardı. Baziklik ne kadar yüksek olursa, MgO-C tuğlalarının cüruf tarafından aşınması o kadar yavaş olur.
3. Al2O3: Al2O3'ün cüruftaki etkisi, cürufun erime noktasını ve viskozitesini azaltacak, cürufun ve refrakter malzemelerin ıslanabilirliğini artıracak, cürufun magnezya tane sınırından nüfuz etmesini kolaylaştıracak ve periklazın magnezya karbon tuğla matrisinden ayrılmasını sağlayacaktır.
4. FeO'nun Etkisi: İlk olarak, cüruftaki FeO, yüksek sıcaklıkta magnezya karbon tuğlasındaki grafit ile kolaylıkla reaksiyona girebilir ve dekarbürize bir katman oluşturmak için parlak beyaz demir boncuklar üretebilir. İkinci olarak, magnezya karbon tuğlasındaki periklaz, düşük erime noktalı ürünler oluşturmak için cüruftaki FeO ile de reaksiyona girecektir.
Potanın tekrar tekrar ısıtılması ve soğutulması sırasında, oluşan magnezya-demir kompoziti düşük erime noktalı ürün ile magnezya demir cevheri arasındaki tutarsız termal genleşme oranına bağlı olarak, refrakter malzemenin yüzeyindeki magnezyum oksit kırılır ve bu da yangına yol açar. tuğlanın çözülmesi. Yabancı bilim adamları ayrıca çelik cürufundaki demir içeriğinin artmasının magnezyum karbon tuğlaların ömrü için iyi olmadığına inanıyor. İlk olarak demir FeO manyezit karbon tuğlaların yüzeyindeki karbonun oksidasyonunu hızlandırır. İkinci olarak FeO, MgO ile reaksiyona girerek magnezya karbon refrakter tuğlaların çalışma yüzeyi yapısını gevşetecektir. Bu iki noktanın birleşik etkisi altında magnezya karbon ateş tuğlalarının aşınması hızlanır.
BÖLÜM.02 Mgo karbon tuğlalarında karbonun oksidasyonu
Magnezya karbon tuğlaları cürufla temas ettiğinde, karbon, cüruftaki FeO gibi oksitlerle reaksiyona girerek dekarbürize olacak ve belirli koşullar altında dekarbürize bir tabaka oluşturacak, bu da magnezyum karbon tuğlaların çalışma yüzeyi yapısını gevşetecektir; bu da ana nedendir. mgo karbon tuğlaların zararları. Karbon, CO2, O2 ve SiO2 gibi oksitlerle reaksiyona girer ve cüruftaki demir oksitler tarafından sürekli olarak oksitlenir; ikinci olarak, karbonsuzlaştırılmış katman tarafından oluşturulan gevşek yapı, termal genleşme ve cürufun temizlenmesi etkisi altında daha büyük çatlaklar ve gözenekler üreterek cürufun nüfuz etmesini ve MgO ile düşük erime noktalı bir faz oluşturmasını kolaylaştırır. Aynı zamanda, mgo karbon tuğlaların yüzey yapısı, erimiş havuzun şiddetli mekanik karıştırılması ve çelik cürufunun şiddetli bir şekilde temizlenmesi etkisi altında değişir ve sonunda yavaş yavaş dışarıdan içeriye doğru hasar vererek manyezit karbon tuğlalarında ciddi hasara neden olur. Sıcaklık belirli bir değeri aştıktan sonra tuğla gövde yapısı hasar görür ve hızla paslanır, bunun nedeni MgO ve grafit yüksek sıcaklıkta kendi kendine tükenmeye başlar.
BÖLÜM.03 Gözeneklerin etkisi
Magnezyum karbon tuğlaların içinde ve yüzeyinde mikro gözeneklerin varlığı nedeniyle mgoc refrakter tuğlaların erozyona uğrama olasılığı daha yüksektir. Mgo c ateş tuğlalarının kullanımı sırasında gözenekler, dekarbürizasyon tabakasının oluşumunda hızlandırıcı bir rol oynar, bu da cürufun, magnezya karbon tuğlalarının refrakter malzemesini daha ciddi şekilde korozyona uğratmasını sağlar. Dış hava soğutma amacıyla mgoc tuğlalardaki gözeneklere girdiğinde, havadaki oksijen çevredeki karbonla reaksiyona girerek CO gazı üretir ve mikro gözeneklerden dışarı atılır. İki işlemin sürekli meydana gelmesi, gözenekliliği ve gözenek boyutunu kademeli olarak artırır. Magnezya karbonlu ateş tuğlalarında gözenek oluşumundaki en önemli faktör bağlayıcı seçimidir. Bağlayıcı olarak genellikle fenolik reçine kullanılır. Magnezya karbon tuğlasına az miktarda fenolik reçine eklenirse, soğuk durumda gözeneklilik çok yüksek olmayacaktır, yaklaşık %3, ancak fenolik reçine ayrışacak ve su, hidrojen, metan, karbon monoksit (karbon dioksit) üretecektir. ) ve diğer gazlar ısıtıldıktan sonra bu gazların akışı altında gözenekler oluşturarak gözenekliliği arttırır. Bu nedenle magnezyum karbon tuğlaları gözeneklerden geçen cüruf tarafından korozyona uğratılarak karbonun oksidasyonu ve MgO'nun çözünmesi daha yoğun hale gelir ve böylece manyezit karbon tuğlalarına zarar verir. Gaz üretim sürecinin tekrarlayan doğası nedeniyle, magnezya karbonlu ateş tuğlalarının hasarı yoğunlaşmaya devam ediyor.
Magnezyum karbon tuğlaların hasar süreci şu şekilde özetlenebilir: oksidasyon, dekarbürizasyon, gevşeme, erozyon, aşındırma, dökülme ve hasar. İlk olarak, magnezya karbon tuğlasının çalışma yüzeyindeki grafit, karbonu giderilmiş bir katman oluşturmak üzere oksitlenir. Dekarbürize katmandaki manyezit, termal stres (1000 derecede grafit ve magnezyanın termal genleşme oranları sırasıyla %1,4 ve %0,2'dir), kimyasal erozyon ve mekanik koşullar altında kademeli olarak aşınır ve dökülür. ovma. Dökülmeden sonra grafit açığa çıkar ve dekarbürize bir tabaka oluşturmak için oksitlenmeye devam eder ve ardından magnezya çözünme işlemi gerçekleşir. Tekrarlanan işlemlerde magnezya karbon tuğlası hasar görür.
