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镁碳砖的损毁过程

作者:admin 来源:本站 发布日期:2020-07-27     浏览次数:563    

镁碳砖的损毁过程:镁碳砖的损毁,首先是由于砖内的碳氧化,形成脱碳层,加之高温下氧化镁与石墨的热膨胀率相差悬殊(1000℃时分别为1.4%和0.2%),导致组织结构疏松,强度降低,再经熔渣的侵蚀、机械冲刷等作用,砖中的氧化镁颗粒逐渐被熔蚀,逐层脱落,从而造成镁碳砖的损毁。镁碳砖的损毁过程是:氧化→脱碳→疏松→侵蚀→冲刷→脱落→损毁。
镁碳砖的损毁,首先是工作衬热面中的碳氧化,形成一层薄的脱碳层,碳的氧化是由于不断被炉渣中铁的氧化物和空气中的O₂以及CO₂、SiO₂等氧化物氧化的结果,以及溶解于钢液之中或砖中的MgO对碳的汽化作用;其次是高温液态熔渣渗入脱碳层的气孔或由于热力的作用产生的裂纹之中,与砖中的氧化镁反应形成低熔点的化合物,致使砖的表面层发生质变并弱化,在强大的钢渣搅动、机械冲刷等应力作用下逐层脱落,导致镁碳砖的损毁,如此周而复始,炉衬逐层变薄,最终补炉、修炉、停炉。
(1)碳的氧化
由于碳的氧化,破坏了砖中碳的网络结构,从而使组织结构疏松,制品强度降低,同时使气孔增加,也加剧了炉渣对砖的侵蚀。
(2)气孔的影响
镁碳砖中的气孔,特别是开口气孔,对镁碳砖的损毁具有重要的影响。镁碳砖在使用过程中,主要是通过气孔促使碳的氧化损毁,进而加剧炉渣对砖衬的侵蚀,从而造成镁碳砖的损毁。存在于砖中的开口气孔,冷却时从外部吸入空气。再加热时,空气中的氧气与周围的碳反应生成CO排出,这样的过程周而复始,使气孔率增大。另外,存在于镁碳砖中的结合剂,是气孔产生的重要因素。
作为镁碳砖的结合剂,一般常使用酚醛树脂。添加3%~4%的酚醛树脂,成型后的气孔率较低,约为3%左右。但在使用过程中,酚醛树脂加热分解,产生H₂O、H₂、CH₄、CO、CO₂等气体蒸发排出,气体蒸发的通路便形成气孔,也使气孔率增大。
这样,存在于空气中的氧以及炉渣中的氧化物等便会通过气孔对砖加以侵蚀,一方面促进了碳的氧化损毁,另一方面加剧了炉渣与砖中MgO的反应,造成镁碳砖的损毁。此过程周而复始,通过碳的氧化,炉渣的侵蚀,一方面破坏了砖中碳的网络结构,使组织结构疏松,高温强度降低,另一方面使砖的表面形成低熔点的化合物,弱化并变质,从而在强大的钢渣搅动、机械冲刷、热冲击等应力作用下逐层脱落,造成镁碳砖的损毁。