Avec la maturité de la technologie de production de briques de carbone et de magnésie, le champ d'application debriques de carbone de magnésiedevient de plus en plus large. Les briques de carbone magnésite sont utilisées comme revêtement des fours à arc électrique et la durée de vie du revêtement est grandement améliorée. Bien que les briques réfractaires en magnésium-carbone soient largement utilisées dans les processus métallurgiques, leur durée de vie reste très problématique en raison de leurs conditions de travail difficiles, en particulier dans la ligne de coulée de laitier, où les dommages des briques en magnésium-carbone sont particulièrement graves.
Dans la poche, la composition chimique des scories est complexe et variable, et la température change violemment et fréquemment, notamment dans la ligne de scories de la poche. Par conséquent, des briques Mgo-C offrant d’excellentes performances sont souvent utilisées dans la ligne de scories. Le mécanisme de corrosion des briques réfractaires de magnésie-carbone dans les scories en poche a été étudié en profondeur au pays et à l'étranger, et le résumé détaillé est le suivant.
PART.01 Érosion des scories des briques de carbone-magnésie
Dans la poche, en raison de l'environnement physique et chimique complexe de la ligne de laitier, le revêtement de cette pièce est le plus facilement endommagé. L'érosion chimique des scories sur les briques MgO-C se fait principalement par dissolution du MgO et par oxydation du carbone dans la matrice des briques MgO-C. Sous l’action combinée des facteurs suivants, les briques MgO-C sont endommagées :
1. L'influence de la basicité : Plus la basicité des scories est faible, plus elle est favorable à l'érosion des briques MgO-C. Si la basicité des scories augmente, l'activité du SiO2 dans les scories diminue, ce qui peut réduire l'oxydation du carbone. Parallèlement, avec l'augmentation de la basicité, l'activité de FeO dans les scories diminue, ce qui ralentit relativement l'érosion des scories sur les briques MgO-C ;
2. L'influence du MgO : Osbom et al. a constaté que la teneur en MgO dans la couche de laitier atteignait 30 % lors de l'analyse de la composition de la ligne de laitier LF. Ils pensaient que plus la teneur en MgO des scories était élevée, plus l'érosion des briques MgO-C était lente. Plus la basicité est élevée, plus l'érosion des briques MgO-C par les scories est lente.
3. Effet de l'Al2O3 : Al2O3 dans les scories réduira le point de fusion et la viscosité des scories, augmentera la mouillabilité des scories et des matériaux réfractaires, facilitera la pénétration des scories à partir de la limite des grains de magnésie et séparera la périclase de la matrice de brique de carbone de magnésie.
4. Effet de FeO : Premièrement, FeO dans les scories peut facilement réagir avec le graphite dans la brique de carbone-magnésie à haute température et produire des perles de fer blanc brillant pour former une couche décarburée. Deuxièmement, la périclase dans la brique de carbone de magnésie réagira également avec FeO dans les scories pour former des produits à bas point de fusion.
Au cours du chauffage et du refroidissement répétés de la poche de coulée, en raison du taux de dilatation thermique incohérent entre le produit composite magnésie-fer formé à bas point de fusion et le minerai de fer magnésie, l'oxyde de magnésium à la surface du matériau réfractaire est brisé, ce qui conduit à la dissolution de la brique. Les chercheurs étrangers estiment également que l’augmentation de la teneur en fer des scories d’acier n’est pas bonne pour la durée de vie des briques de magnésium et de carbone. Premièrement, le fer FeO accélère l’oxydation du carbone à la surface des briques de carbone magnésite. Deuxièmement, FeO réagira avec MgO pour relâcher la structure de la surface de travail des briques réfractaires en carbone-magnésie. Sous l'action combinée de ces deux points, l'érosion des briques réfractaires en magnésie-carbone est accélérée.
PART.02 Oxydation du carbone dans les briques de carbone MGO
Lorsque les briques de carbone-magnésie entrent en contact avec les scories, le carbone réagit avec des oxydes tels que FeO dans les scories pour se décarburer, formant une couche décarburée dans certaines conditions, ce qui rend la structure de la surface de travail des briques de carbone-magnésium lâche, ce qui est la principale raison de les dégâts des briques de carbone mgo. Le carbone réagit avec des oxydes tels que le CO2, l'O2 et le SiO2 et est continuellement oxydé par les oxydes de fer présents dans les scories ; Deuxièmement, la structure lâche formée par la couche décarburée produit des fissures et des pores plus grands sous l'action de la dilatation thermique et du récurage des scories, ce qui facilite la pénétration des scories et forme une phase à faible point de fusion avec MgO. Dans le même temps, la structure de surface des briques de carbone mgo change sous l'action d'une agitation mécanique violente du bain de fusion et d'un récurage violent des scories d'acier, et finit par s'endommager progressivement de l'extérieur vers l'intérieur, causant de graves dommages aux briques de carbone de magnésite. Une fois que la température dépasse une certaine valeur, la structure du corps en brique sera endommagée et rapidement corrodée, car le MgO et le graphite commencent à s'auto-consommer à haute température.
PART.03 Influence des pores
En raison de la présence de micropores à l’intérieur et à la surface des briques de carbone-magnésie, l’érosion des briques réfractaires mgo c est plus susceptible de se produire. Lors de l'utilisation de briques réfractaires Mgo C, les pores jouent un rôle accélérateur dans la formation de la couche de décarburation, ce qui rend les scories corrodent plus sérieusement le matériau réfractaire des briques de carbone-magnésie. Lorsque l'air extérieur pénètre dans les pores des briques mgo c pour le refroidissement, l'oxygène de l'air réagit avec le carbone environnant pour générer du CO gazeux et est évacué à travers les micropores. L'apparition continue des deux processus augmente progressivement la porosité et la taille des pores. Le facteur le plus important dans la génération de pores est le choix des liants dans les briques réfractaires en magnésie et carbone. La résine phénolique est généralement utilisée comme liant. Si une petite quantité de résine phénolique est ajoutée à la brique de carbone-magnésie, la porosité ne sera pas trop élevée à froid, environ 3%, mais la résine phénolique se décomposera et produira de l'eau, de l'hydrogène, du méthane, du monoxyde de carbone (dioxyde de carbone ) et d'autres gaz après chauffage, et forment des pores sous le flux de ces gaz, augmentant ainsi la porosité. Par conséquent, les briques de carbone magnésium sont corrodées par les scories passant à travers les pores, rendant l'oxydation du carbone et la dissolution du MgO plus intenses, endommageant ainsi les briques de carbone magnésite. En raison de la nature répétitive du processus de génération de gaz, les dommages causés par les briques réfractaires au carbone-magnésie continuent de s’intensifier.
Le processus d’endommagement des briques de carbone-magnésie peut être résumé comme suit : oxydation, décarburation, relâchement, érosion, récurage, perte et dommages. Tout d’abord, le graphite sur la surface de travail de la brique de carbone-magnésie est oxydé pour former une couche décarburée. La magnésie dans la couche décarburée est progressivement érodée et perdue dans des conditions de contrainte thermique (les taux de dilatation thermique du graphite et de la magnésie à 1000 degrés sont respectivement de 1,4 % et 0,2 %), d'érosion chimique et mécanique. récurage. Après la perte, le graphite est exposé et continue d'être oxydé pour former une couche décarburée, puis le processus de dissolution de la magnésie se produit. Sous des actions répétées, la brique de carbone-magnésie est endommagée.
