マグネシアカーボンレンガの製造技術の成熟に伴い、その適用範囲はさらに広がりました。マグネシアカーボンレンガますます幅が広がっています。マグネサイト炭素レンガは電気炉のライニングとして使用されており、ライニングの耐用年数が大幅に向上します。マグネシア炭素耐火レンガは冶金プロセスで広く使用されていますが、その過酷な作業条件、特にマグネシウム炭素レンガの損傷が特に深刻な取鍋のスラグラインにおいて、その耐用年数には依然として大きな問題があります。
取鍋内では、スラグの化学組成は複雑かつ変化しやすく、特に取鍋のスラグラインでは温度が激しく頻繁に変化します。そのため、スラグラインには性能に優れたmgo-cレンガが多く使用されています。取鍋スラグ中のマグネシア炭素耐火レンガの腐食メカニズムは国内外で深く研究されており、詳細な概要は次のとおりです。
PART.01 マグネシアカーボン煉瓦のスラグ侵食
取鍋では、スラグラインの複雑な物理的および化学的環境により、この部分のライニングが最も損傷を受けやすくなります。 MgO-C レンガ上のスラグの化学的侵食は、主に MgO の溶解と MgO-C レンガのマトリックス中の炭素の酸化によって起こります。以下の要因が複合的に作用すると、MgO-C レンガは損傷します。
1. 塩基度の影響: スラグの塩基度が低いほど、MgO-C レンガの侵食が促進されます。スラグの塩基性度が増加すると、スラグ中の SiO2 の活性が低下し、炭素の酸化が減少します。同時に、塩基性度の増加に伴い、スラグ中のFeOの活性が低下し、MgO-Cレンガ上のスラグの浸食が比較的遅くなります。
2. MgO の影響: Osbom et al. LF スラグラインの組成を分析したところ、スラグ層中の MgO 含有量が 30% にも達することが分かりました。彼らは、スラグ中の MgO 含有量が高いほど、MgO-C レンガの浸食が遅くなると考えていました。塩基度が高いほど、スラグによる MgO-C レンガの浸食は遅くなります。
3. Al2O3 の効果：スラグ中の Al2O3 は、スラグの融点と粘度を低下させ、スラグと耐火物の濡れ性を高め、スラグがマグネシア粒界から浸透しやすくし、ペリクレースをマグネシア炭素レンガマトリックスから分離させます。
4. FeO の効果: まず、スラグ中の FeO は、高温でマグネシアカーボンれんが中の黒鉛と容易に反応し、明るい白色の鉄ビーズを生成して脱炭層を形成します。第二に、マグネシアカーボンレンガ中のペリクレースもスラグ中のFeOと反応して、低融点生成物を形成します。
取鍋の加熱と冷却が繰り返されると、生成したマグネシア鉄複合低融点製品とマグネシア鉄鉱石の熱膨張率が不均一となり、耐火物表面の酸化マグネシウムが破壊され、レンガの溶解。外国の学者も、鉄鋼スラグ中の鉄含有量の増加はマグネシウム炭素レンガの寿命に良くないと考えています。まず、鉄 FeO はマグネサイトカーボンレンガの表面の炭素の酸化を促進します。第二に、FeO は MgO と反応して、マグネシアカーボン耐火レンガの作業面構造を緩めます。これら 2 点の複合作用により、マグネシア炭素耐火レンガの浸食が加速されます。
PART.02 mgoカーボンレンガの炭素の酸化
マグネシア炭素れんががスラグと接触すると、炭素がスラグ中のFeOなどの酸化物と反応して脱炭し、特定の条件下で脱炭層が形成され、マグネシウム炭素れんがの作業面構造が緩みます。これが主な原因です。 mgoカーボンレンガのダメージ。炭素はCO2、O2、SiO2などの酸化物と反応し、スラグ中の酸化鉄によって継続的に酸化されます。第二に、脱炭層によって形成された緩い構造は、スラグの熱膨張と洗掘の作用により大きな亀裂と細孔を生成し、スラグが浸透しやすくなり、MgOとの低融点相を形成します。同時に、mgo炭素れんがの表面構造は、溶融池の激しい機械的撹拌と製鋼スラグの激しい洗掘によって変化し、最終的には外側から内側に向かって徐々に損傷し、マグネサイト炭素れんがに深刻な損傷を与えます。温度が一定の値を超えると、MgOと黒鉛が高温で自己消費し始めるため、レンガ本体の構造は損傷し、急速に腐食します。
PART.03 毛穴の影響
マグネシアカーボンレンガの内部および表面には微細孔が存在するため、mgo c 耐火レンガの浸食が発生しやすくなります。 mgo c 耐火レンガの使用中、細孔は脱炭層の形成に促進的な役割を果たし、スラグによるマグネシアカーボンレンガの耐火材料の腐食がより深刻になります。冷却のために外気がmgo c煉瓦の細孔に入り込むと、空気中の酸素が周囲の炭素と反応してCOガスが発生し、細孔から排出されます。 2 つのプロセスが継続的に発生すると、気孔率と気孔サイズが徐々に増加します。気孔の生成において最も重要な要素は、マグネシア炭素耐火レンガの結合剤の選択です。バインダーとしてはフェノール樹脂が一般的に使用されます。マグネシアカーボンれんがに少量のフェノール樹脂を添加すると、冷間状態での気孔率は約3％とそれほど高くありませんが、フェノール樹脂が分解して水、水素、メタン、一酸化炭素（二酸化炭素）が発生します。 ）などのガスを加熱すると、これらのガスの流れにより細孔が形成され、気孔率が増加します。このため、気孔を通過するスラグによってマグネシウム炭素煉瓦が腐食され、炭素の酸化とＭｇＯの溶解がより激しくなり、マグネサイト炭素煉瓦が損傷する。ガス発生プロセスの繰り返しの性質により、マグネシアカーボン耐火レンガの損傷は激化し続けています。
マグネシアカーボンレンガの損傷プロセスは、酸化、脱炭、緩み、侵食、洗掘、脱落、損傷として要約できます。まず、マグネシアカーボンれんがの作業面の黒鉛を酸化させて脱炭層を形成します。脱炭層のマグネシアは、熱応力（1000度における黒鉛とマグネシアの熱膨張率はそれぞれ1.4%と0.2%）、化学的侵食、機械的侵食の条件下で徐々に侵食され脱落します。精練。脱炭後、グラファイトが露出し、酸化が継続して脱炭層が形成され、マグネシアの溶解プロセスが発生します。繰り返しの動作により、マグネシアカーボンレンガは損傷します。
