Gạch cacbon magieđược sử dụng rộng rãi trong các quá trình luyện kim, nhưng tuổi thọ sử dụng của chúng vẫn còn nhiều vấn đề do điều kiện làm việc khắc nghiệt, đặc biệt là ở đường xỉ của muôi, nơi mà gạch cacbon magnesit bị hư hại đặc biệt nghiêm trọng.
(1) Xói mòn gạch chịu lửa cacbon magie:
Trong gáo, do môi trường vật lý và hóa học phức tạp của dòng xỉ nên lớp lót của bộ phận này dễ bị hư hỏng nhất. Sự ăn mòn hóa học của xỉ trên gạch MgO-C chủ yếu thông qua quá trình hòa tan MgO và quá trình oxy hóa carbon trong nền của gạch MgO-C. Dưới tác động tổng hợp của các yếu tố sau, gạch MgO-C bị hư hỏng:
1. Ảnh hưởng của độ kiềm: Độ kiềm của xỉ càng thấp thì càng dễ ăn mòn gạch MgO-C. Nếu độ kiềm của xỉ tăng thì hoạt tính của SiO2 trong xỉ giảm, điều này có thể làm giảm quá trình oxy hóa cacbon. Đồng thời, với sự gia tăng độ kiềm, hoạt tính của FeO trong xỉ giảm, điều này làm chậm tương đối quá trình ăn mòn xỉ trên gạch MgO-C;
2. Ảnh hưởng của MgO: Osbom et al. nhận thấy hàm lượng MgO trong lớp xỉ cao tới 30% khi phân tích thành phần của dòng xỉ LF. Họ tin rằng hàm lượng MgO trong xỉ càng cao thì độ ăn mòn của gạch MgO-C càng chậm. Độ kiềm càng cao thì sự ăn mòn của gạch MgO-C càng chậm. 3. Tác dụng của Al2O3: Al2O3 trong xỉ sẽ làm giảm nhiệt độ nóng chảy và độ nhớt của xỉ, tăng khả năng thấm ướt của xỉ và vật liệu chịu lửa, làm cho xỉ dễ dàng xuyên qua ranh giới hạt của cát magie và làm cho pericla tách khỏi ma trận magie. gạch cacbon.
4. Tác dụng của FeO: Thứ nhất, FeO trong xỉ có thể dễ dàng phản ứng với than chì trong gạch cacbon magie ở nhiệt độ cao tạo thành các hạt sắt trắng sáng, tạo thành lớp khử cacbon như hình 1. Thứ hai, pericla trong gạch cacbon magie cũng sẽ phản ứng với FeO trong xỉ để tạo thành sản phẩm có nhiệt độ nóng chảy thấp.
(2) Quá trình oxy hóa cacbon trong gạch cacbon magie:
Khi gạch cacbon magie tiếp xúc với xỉ, cacbon sẽ phản ứng với FeO và các oxit khác trong xỉ để tạo thành lớp khử cacbon trong những điều kiện nhất định, dẫn đến cấu trúc lỏng lẻo của bề mặt làm việc của gạch cacbon magie, đây là nguyên nhân chính gây ra hư hỏng của magie. gạch cacbon. Carbon phản ứng với các oxit như CO2, O2, SiO2 và bị oxy hóa liên tục bởi các oxit sắt trong xỉ; thứ hai, cấu trúc lỏng lẻo được hình thành bởi lớp khử cacbon tạo ra các vết nứt và lỗ chân lông lớn hơn dưới tác dụng giãn nở nhiệt và cọ rửa xỉ, khiến xỉ dễ dàng xâm nhập và tạo thành pha có điểm nóng chảy thấp với MgO. Đồng thời, cấu trúc bề mặt của gạch cacbon magie thay đổi dưới tác động của sự khuấy trộn cơ học mạnh mẽ của bể nóng chảy và xỉ thép bị cọ rửa mạnh, và cuối cùng bị hư hại dần dần từ bên ngoài vào bên trong, khiến gạch cacbon magie bị biến dạng. bị hư hỏng nặng. Khi nhiệt độ vượt quá một giá trị nhất định, thân gạch sẽ bị hư hỏng và bị ăn mòn nhanh chóng. Điều này là do MgO và than chì bắt đầu phản ứng tự tiêu thụ ở nhiệt độ cao.
(3) Ảnh hưởng của lỗ chân lông:
Do sự hiện diện của các vi lỗ bên trong và trên bề mặt gạch cacbon magie nên sự xói mòn của gạch cacbon magiezit có nhiều khả năng xảy ra hơn. Trong quá trình sử dụng gạch mag-c, các lỗ rỗng đóng vai trò thúc đẩy quá trình hình thành lớp khử cacbon, từ đó làm cho xỉ ăn mòn nghiêm trọng hơn vật liệu chịu lửa của gạch cacbon magie. Khi không khí bên ngoài đi vào các lỗ trong gạch cacbon magnesit để làm mát, oxy trong không khí sẽ phản ứng với cacbon xung quanh để tạo ra khí CO và được thải ra qua các vi lỗ. Sự xuất hiện liên tục của hai quá trình này làm tăng dần độ xốp và kích thước lỗ rỗng. Yếu tố quan trọng nhất trong việc tạo ra các lỗ xốp là việc lựa chọn chất kết dính trong gạch cacbon magie. Nhựa phenolic thường được sử dụng làm chất kết dính. Nếu thêm một lượng nhỏ nhựa phenolic vào gạch cacbon magie, độ xốp sẽ không quá cao ở trạng thái lạnh, khoảng 3%, nhưng nhựa phenolic sẽ phân hủy tạo ra nước, hydro, metan, cacbon monoxit (cacbon dioxit). ) và các loại khí khác sau khi nung nóng, và hình thành các lỗ rỗng dưới dòng chảy của các khí này, làm tăng độ xốp. Do đó, gạch cacbon magnesit bị ăn mòn do xỉ đi qua các lỗ rỗng, làm cho quá trình oxy hóa cacbon và sự hòa tan MgO diễn ra mạnh mẽ hơn, từ đó làm hỏng gạch nung cacbon magie. Do tính chất lặp đi lặp lại của quá trình tạo khí, thiệt hại đối với gạch chịu lửa cacbon magie tiếp tục gia tăng.
