Magneesiumoksiidsüsiniktelliste tootmistehnoloogia küpsusastmega on rakendusalamagneesiasüsiniktellisedläheb järjest laiemaks. Magnesiidist süsiniktelliseid kasutatakse elektrikaarahjude vooderdusena ja voodri kasutusiga on oluliselt paranenud. Kuigi magneesiumoksiid-süsiniktellisi kasutatakse laialdaselt metallurgilistes protsessides, on nende kasutusiga siiski väga problemaatiline nende karmide töötingimuste tõttu, eriti vahukulbi räbuliinis, kus magneesium-süsiniktelliste kahjustused on eriti tõsised.
Kulpis on räbu keemiline koostis keeruline ja muutlik ning temperatuur muutub ägedalt ja sageli, eriti kulbi šlakijoones. Seetõttu kasutatakse räbuliinis sageli suurepärase jõudlusega mgo-c telliseid. Kulbis oleva räbu magneesiumoksiidsüsiniktelliste korrosioonimehhanismi on põhjalikult uuritud nii kodu- kui välismaal ning üksikasjalik kokkuvõte on järgmine.
OSA.01 Magneesiumoksiidtelliste räbu erosioon
Kulpis saab räbuliini keerulise füüsikalise ja keemilise keskkonna tõttu selle osa vooder kõige kergemini kahjustada. Räbu keemiline erosioon MgO-C tellistel toimub peamiselt MgO lahustumisel ja süsiniku oksüdeerumisel MgO-C telliste maatriksis. Järgmiste tegurite koosmõjul saavad MgO-C tellised kahjustatud:
1. Aluselisuse mõju: mida madalam on räbu aluselisus, seda soodsam on MgO-C telliste erodeerimine. Kui räbu aluselisus suureneb, siis SiO2 aktiivsus räbus väheneb, mis võib vähendada süsiniku oksüdatsiooni. Samal ajal aluselisuse suurenemisega väheneb FeO aktiivsus räbus, mis suhteliselt aeglustab räbu erosiooni MgO-C tellistel;
2. MgO mõju: Osbom et al. leidis, et LF-räbuliini koostist analüüsides oli MgO sisaldus räbukihis koguni 30%. Nad uskusid, et mida suurem on MgO sisaldus räbus, seda aeglasem oli MgO-C telliste erosioon. Mida kõrgem on aluselisus, seda aeglasem on MgO-C telliste erosioon räbu poolt.
3. Al2O3 mõju: räbus sisalduv Al2O3 vähendab räbu sulamistemperatuuri ja viskoossust, suurendab räbu ja tulekindlate materjalide märguvust, muudab räbu magneesiumoksiidi terade piirilt hõlpsamini läbitungimiseks ja periklaasi eraldab magneesiumoksiidsüsiniktellistest maatriksist.
4. FeO mõju: Esiteks võib räbus olev FeO kõrgel temperatuuril kergesti reageerida magneesiumoksiidsüsiniktellises oleva grafiidiga ja tekitada helevalgeid raudhelmeid, moodustades dekarbureeritud kihi. Teiseks reageerib magneesiumoksiidtellistes olev periklaas ka räbus sisalduva FeO-ga, moodustades madala sulamistemperatuuriga tooteid.
Kulbi korduval kuumutamisel ja jahutamisel puruneb magneesiumoksiid-raud-komposiit-madala sulamistemperatuuriga toote ja magneesiumoksiid-rauamaagi ebaühtlase soojuspaisumise kiiruse tõttu tulekindla materjali pinnal olev magneesiumoksiid, mis põhjustab tellise lahustumine. Ka välismaa teadlased usuvad, et terasräbu rauasisalduse suurenemine ei ole magneesium-süsiniktelliste elueale hea. Esiteks kiirendab raud FeO magnesiidist süsiniktelliste pinnal süsiniku oksüdeerumist. Teiseks reageerib FeO MgO-ga, muutes magneesiumoksiidsüsinikust tulekindlate telliste tööpinna struktuuri lahti. Nende kahe punkti koosmõjul kiireneb magneesiumoksiidsüsinikkivist tulekindlate telliste erosioon.
OSA.02 Süsiniku oksüdeerimine mgo süsiniktellistes
Kui magneesiumoksiidsüsiniktellised puutuvad kokku räbuga, reageerib süsinik räbus sisalduva oksiidiga nagu FeO, et dekarburiseerida, moodustades teatud tingimustel dekarbureeritud kihi, mis muudab magneesiumsüsiniktelliste tööpinna struktuuri lõdvaks, mis on peamiseks põhjuseks. mgo süsiniktelliste kahjustused. Süsinik reageerib oksiididega nagu CO2, O2 ja SiO2 ning oksüdeerub pidevalt räbus sisalduvate raudoksiidide toimel; teiseks, dekarbureeritud kihi moodustatud lahtine struktuur tekitab soojuspaisumise ja räbu hõõrdumise mõjul suuremaid pragusid ja poore, muutes räbu kergesti läbitungimiseks ja MgO-ga madala sulamistemperatuuri faasi moodustamiseks. Samal ajal muutub mgo-süsiniktelliste pinnastruktuur sulabasseini ägedal mehaanilisel segamisel ja terasräbu vägivaldsel küürimisel ning lõpuks kahjustab see järk-järgult väljastpoolt sissepoole, põhjustades magnesiidist süsiniktelliste tõsist kahju. Kui temperatuur ületab teatud väärtuse, saab tellise korpuse struktuur kahjustatud ja kiiresti korrodeeruda, kuna MgO ja grafiit hakkavad kõrgel temperatuuril ise ära kuluma.
OSA.03 Pooride mõju
Magneesiumoksiidtelliste sees ja pinnal olevate mikropooride tõttu on mgo c tulekindlate telliste erosioon tõenäolisem. mgo c tulekindlate telliste kasutamisel on pooridel dekarburiseerimiskihi moodustumisel kiirendav roll, mistõttu räbu korrodeerib magneesiumoksiidtelliste tulekindlat materjali tõsisemalt. Kui välisõhk siseneb jahutamiseks mgo c telliste pooridesse, reageerib õhus olev hapnik ümbritseva süsinikuga, tekitades CO gaasi ja väljub mikropooride kaudu. Nende kahe protsessi pidev esinemine suurendab järk-järgult poorsust ja pooride suurust. Kõige olulisem tegur pooride tekkimisel on magneesiumoksiidsüsinikus tulekindlate telliste sideainete valik. Tavaliselt kasutatakse sideainena fenoolvaiku. Kui magneesiumoksiidtellisele lisada väike kogus fenoolvaiku, ei ole poorsus külmas olekus liiga suur, umbes 3%, kuid fenoolvaik laguneb ja tekitab vett, vesinikku, metaani, süsinikmonooksiidi (süsinikdioksiid). ) ja muud gaasid pärast kuumutamist ning moodustavad nende gaaside voolu all poorid, suurendades poorsust. Seetõttu korrodeeruvad magneesium-süsiniktellised pooride kaudu läbiva räbu toimel, muutes süsiniku oksüdeerumise ja MgO lahustumise intensiivsemaks, kahjustades seeläbi magnesiidist süsiniktelliseid. Gaasitootmisprotsessi korduvuse tõttu süvenevad jätkuvalt magneesiumoksiidsüsinikust tulekindlate telliste kahjustused.
Magneesiumoksiidtelliste kahjustusprotsessi võib kokku võtta järgmiselt: oksüdatsioon, dekarburiseerimine, lõdvenemine, erosioon, hõõrdumine, eraldumine ja kahjustused. Esiteks oksüdeeritakse magneesiumoksiidsüsiniktellise tööpinnal olev grafiit, moodustades dekarbureeritud kihi. Dekarbureeritud kihis olev magneesium erodeerub ja eraldub järk-järgult termilise stressi tingimustes (grafiidi ja magneesiumi soojuspaisumise kiirus 1000 kraadi juures on vastavalt 1,4% ja 0,2%), keemilise erosiooni ja mehaanilise mõju tingimustes. küürimine. Pärast eraldumist paljastatakse grafiit ja see oksüdeerub jätkuvalt, moodustades dekarbureeritud kihi ning seejärel toimub magneesiumi lahustumisprotsess. Korduval tegevusel magneesiumoksiidsüsiniktellis on kahjustatud.
