Magnesia-Kohlenstoffsteinewerden häufig in metallurgischen Prozessen eingesetzt, ihre Lebensdauer ist jedoch aufgrund ihrer harten Arbeitsbedingungen immer noch sehr problematisch, insbesondere in der Schlackenlinie der Pfanne, wo die Schäden an Magnesit-Kohlenstoffsteinen besonders schwerwiegend sind.
(1) Schlackenerosion von feuerfesten Magnesia-Kohlenstoffsteinen:
In der Pfanne ist die Auskleidung dieses Teils aufgrund der komplexen physikalischen und chemischen Umgebung der Schlackenlinie am anfälligsten für Beschädigungen. Die chemische Erosion von Schlacke auf MgO-C-Steinen erfolgt hauptsächlich durch die Auflösung von MgO und die Oxidation von Kohlenstoff in der Matrix von MgO-C-Steinen. Unter der gemeinsamen Wirkung der folgenden Faktoren werden MgO-C-Steine beschädigt:
1. Der Einfluss der Alkalität: Je niedriger die Alkalität der Schlacke ist, desto günstiger ist die Erosion von MgO-C-Steinen. Wenn die Alkalität der Schlacke zunimmt, nimmt die Aktivität von SiO2 in der Schlacke ab, was die Oxidation von Kohlenstoff verringern kann. Gleichzeitig nimmt mit zunehmender Alkalität die Aktivität von FeO in der Schlacke ab, was die Erosion der Schlacke auf MgO-C-Steinen relativ verlangsamt;
2. Der Einfluss von MgO: Osbom et al. fanden heraus, dass der MgO-Gehalt in der Schlackenschicht bei der Analyse der Zusammensetzung der LF-Schlackenlinie bis zu 30 % betrug. Sie glaubten, dass die Erosion von MgO-C-Steinen umso langsamer sei, je höher der MgO-Gehalt in der Schlacke sei. Je höher die Alkalität, desto langsamer erfolgt die Erosion von MgO-C-Steinen. 3. Wirkung von Al2O3: Al2O3 in der Schlacke verringert den Schmelzpunkt und die Viskosität der Schlacke, erhöht die Benetzbarkeit von Schlacke und feuerfesten Materialien, erleichtert das Eindringen der Schlacke aus der Korngrenze des Magnesiasands und trennt Periklas von der Magnesiamatrix Kohlenstoffsteine.
4. Wirkung von FeO: Erstens kann FeO in der Schlacke bei hoher Temperatur leicht mit Graphit in Magnesia-Kohlenstoffsteinen reagieren, um strahlend weiße Eisenperlen zu erzeugen, die eine Entkohlungsschicht bilden, wie in Abbildung 1 dargestellt. Zweitens reagiert auch Periklas in Magnesia-Kohlenstoffsteinen mit FeO in Schlacke, um Produkte mit niedrigem Schmelzpunkt zu bilden.
(2) Oxidation von Kohlenstoff in Magnesia-Kohlenstoffsteinen:
Wenn Magnesia-Kohlenstoffstein mit Schlacke in Kontakt kommt, reagiert Kohlenstoff unter bestimmten Bedingungen mit FeO und anderen Oxiden in der Schlacke und bildet eine Entkohlungsschicht, was zu einer lockeren Struktur der Arbeitsfläche des Magnesia-Kohlenstoffsteins führt, was der Hauptgrund für die Schädigung von Magnesia ist Kohlenstoffstein. Kohlenstoff reagiert mit Oxiden wie CO2, O2 und SiO2 und wird kontinuierlich durch Eisenoxide in der Schlacke oxidiert; Zweitens erzeugt die lockere Struktur, die durch die Entkohlungsschicht gebildet wird, unter der Wirkung der Wärmeausdehnung und des Auswaschens der Schlacke größere Risse und Poren, was es der Schlacke erleichtert, einzudringen und mit MgO eine Phase mit niedrigem Schmelzpunkt zu bilden. Gleichzeitig verändert sich die Oberflächenstruktur des Magnesia-Kohlenstoffsteins unter der Einwirkung heftigen mechanischen Rührens des Schmelzbades und des heftigen Auswaschens der Stahlschlacke und wird schließlich von außen nach innen allmählich beschädigt, wodurch der Magnesia-Kohlenstoffstein zerstört wird schwer beschädigt. Wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet, wird der Ziegelkörper beschädigt und korrodiert schnell. Dies liegt daran, dass MgO und Graphit bei hoher Temperatur unter Eigenverbrauch zu reagieren beginnen.
(3) Der Einfluss von Poren:
Aufgrund des Vorhandenseins von Mikroporen im Inneren und auf der Oberfläche von Magnesit-Kohlenstoffsteinen ist es wahrscheinlicher, dass es zu Erosion von Magnesit-Kohlenstoffsteinen kommt. Bei der Verwendung von Mag-C-Steinen spielen Poren eine beschleunigende Rolle bei der Bildung der Entkohlungsschicht, was wiederum dazu führt, dass die Schlacke das feuerfeste Material von Magnesium-Kohlenstoff-Steinen stärker erodiert. Wenn die Außenluft zum Kühlen in die Poren der Magnesit-Kohlenstoffsteine eindringt, reagiert der Sauerstoff in der Luft mit dem umgebenden Kohlenstoff, um CO-Gas zu erzeugen, das durch die Mikroporen abgeleitet wird. Das kontinuierliche Auftreten der beiden Prozesse erhöht allmählich die Porosität und Porengröße. Der wichtigste Faktor bei der Porenbildung ist die Auswahl der Bindemittel in Magnesia-Kohlenstoffsteinen. Als Bindemittel wird in der Regel Phenolharz verwendet. Wenn dem Magnesia-Kohlenstoffstein eine kleine Menge Phenolharz zugesetzt wird, ist die Porosität im kalten Zustand nicht zu hoch, etwa 3 %, aber das Phenolharz zersetzt sich und erzeugt Wasser, Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid (Kohlendioxid). ) und andere Gase nach dem Erhitzen und bilden unter der Strömung dieser Gase Poren, wodurch die Porosität erhöht wird. Daher werden die Magnesit-Kohlenstoffsteine durch die Schlacke, die durch die Poren gelangt, korrodiert, wodurch die Oxidation von Kohlenstoff und die Auflösung von MgO intensiver werden und dadurch die Magnesia-Kohlenstoff-Schamottesteine beschädigt werden. Aufgrund der sich wiederholenden Natur des Gaserzeugungsprozesses nehmen die Schäden an den Magnesia-Kohlenstoff-Schamottesteinen immer weiter zu.
