Wie verlängert man die Lebensdauer von Magnesia-Kohlenstoffsteinen für die Schlackenlinie?

Wenn der Magnesia-Kohlenstoff-Stein in Kontakt mit geschmolzenem Stahl und Schlacke kommt, korrodiert die Schlacke den Magnesia-Kohlenstoff-Stein, was zu einer schlechten Thermoschockstabilität des Magnesia-Kohlenstoff-Steins, zu Abplatzschäden und zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Magnesia-Kohlenstoff-Steins der Schlackenlinie führt. und Beeinflussung der Raffinationsproduktion des LF-Ofens. Um die Lebensdauer von Magnesia-Kohlenstoff-Steinen zu verlängern, untersuchten die Forscher den Einfluss von LF-Ofenschlacke auf die Korrosionsbeständigkeit von Magnesia-Kohlenstoff-Steinen und erkundeten Möglichkeiten zur Verlängerung der Lebensdauer von Magnesia-Kohlenstoff-Steinen für die LF-Schlackenlinie.

Experimentelle Materialien und Verfahren

Schlacke mit niedrigem Eisengehalt und Schlacke mit hohem Eisengehalt, die im LF-Ofen verwendet werden, werden für das Experiment ausgewählt, und die Zusammensetzung ist in der beigefügten Tabelle gezeigt. Der Magnesia-Kohlenstoff-Stein wird aus dem Magnesia-Kohlenstoff-Stein MT-14 der Schlackenlinie ausgewählt, der derzeit von Angang verwendet wird.

Nachdem der Forscher den Magnesia-Kohlenstoff-Stein der Schlackenlinie zu einer Tiegelprobe mit einem Innendurchmesser von 60 mm × 50 mm und einem Außendurchmesser von 120 mm × 100 mm verarbeitet hatte, wurden die LF-Schlacke mit niedrigem Eisengehalt und die Schlacke mit hohem Eisengehalt in den vorbereiteten Tiegel geladen und bei 1600 ° C für 3 Stunden gehalten. Die statische Tiegelmethode wird verwendet, um den Schlackenerosionswiderstandstest von Magnesia-Kohlenstoffsteinen durchzuführen. Sie mahlen zwei Arten von LF-Ofenschlacke zu feinem 200-Mesh-Pulver, verwenden thermoplastisches Phenolharz als Bindemittel, pressen es zu einer zylindrischen Probe von ф6 mm × 5 mm, legen sie auf die Dichtung aus Magnesia-Kohlenstoffstein der Schlackenlinie und legen sie auf die Schlackenlinien-Magnesia-Kohlenstoff-Ziegel-Dichtung. Legen Sie es in das Feuerfestigkeitsprüfgerät DRH-III, um den Benetzungswinkel zwischen der Schlacke und dem Magnesia-Kohlenstoff-Stein zu beobachten, wenn die Probe die hemisphärische Temperatur erreicht, um die Benetzbarkeit der Schlacke auf dem Magnesia-Kohlenstoff-Stein zu charakterisieren.

Versuchsergebnisse und Analyse

Benetzungswinkelerkennung. Gemäß der schematischen Darstellung der Randwinkel der beiden Schlacken des LF-Ofens auf den Magnesia-Kohlenstoff-Steinen errechneten die Forscher, dass die eisenärmere LF-Schlacke einen Randwinkel von 45° für die Magnesia-Kohlenstoff-Steine und die LF-Schlacke aufweist mit mehr Eisen können die Magnesia-Kohlenstoffsteine benetzt werden. Der Nasswinkel beträgt 58°. Es ist ersichtlich, dass beide Schlacken des LF-Ofens die Magnesia-Kohlenstoff-Steine benetzen können, und die Schlacke mit weniger Eisen deutlicher benetzt und die Erosion der Steine deutlicher ist. Daher kann die Schlackenzusammensetzung des LF-Ofens innerhalb eines bestimmten Bereichs eingestellt werden, und der Benetzungswinkel der Schlacke zum Produkt kann erhöht werden, wodurch die Korrosionsbeständigkeit des Magnesia-Kohlenstoff-Steins verbessert wird.

Anti-Schlacke-Erosionsanalyse. Die SEM-Morphologie des Magnesia-Kohlenstoff-Ziegeltiegels, nachdem die LF-Schlacke mit weniger Eisen und mehr Eisen durch die LF-Schlacke korrodiert wurde, zeigt, dass eine dünne Schlackenschicht auf der Oberfläche des Magnesia-Kohlenstoff-Ziegels gebildet wird, nachdem er durch die LF-Schlacke korrodiert wurde, und die Probe mit weniger Eisen hängt. Die Schlackenschicht ist relativ offensichtlich. Aufgrund der kurzen Erosionszeit nach Erosion durch die beiden Schlackenarten ist die Erosionsschicht auf der Oberfläche des Magnesia-Kohlenstoff-Steins dünn. Gleichzeitig wird der schuppige Graphit auf der Oberfläche des Magnesia-Kohlenstoff-Steins in Kontakt mit der Schlacke oxidiert, und die Matrix ist relativ locker. Außerdem ist die Korrosion von eisenarmer LF-Schlacke auf Magnesia-Kohlenstoff-Steinen deutlich stärker als die von Hochgeschwindigkeits-LF-Schlacke, und die Erosionsschicht ist relativ tief. Dies liegt daran, dass die eisenarme Schlacke einen relativ kleinen Benetzungswinkel zum Magnesia-Kohlenstoff-Stein hat und die Benetzungsrate des Magnesia-Kohlenstoff-Steins unter den gleichen Bedingungen schnell ist, wodurch die Erosion des Magnesia-Kohlenstoff-Steins beschleunigt wird.

Die Forscher untersuchten weiter und stellten fest, dass die LF-Schlacke zuerst die Oberfläche der Magnesia-Kohlenstoff-Steine benetzt und dann entlang der Poren, die durch die Oxidation von Graphit zurückgelassen wurden, in die Matrix der Magnesia-Kohlenstoff-Steine eindringt, sie um die Magnesia-Partikel herum füllt und korrodiert die Magnesiapartikel chemisch. , Erzeugen einer niedrigschmelzenden flüssigen Phase, die Ca, Si, Al enthält, wodurch allmählich auf Magnesia-Partikel übergegriffen wird. Daraus kann gefolgert werden, dass bei Verlängerung der Reaktionszeit im Magnesia-Kohlenstoff-Stein eine Zementstruktur gebildet wird, die Magnesia-Partikel in die flüssige Phase eingebettet werden und die Kanten und Ecken der Magnesia-Partikel dadurch abgetragen werden die Schlacke und werden glatt, wodurch die Magnesia zu Kohlenstoff wird. Die Zusammensetzung und das Verhalten der korrodierten Ziegelschicht und der ursprünglichen Ziegelschicht, insbesondere der Wärmeausdehnungskoeffizient, sind sehr unterschiedlich. Wenn sie während des Gebrauchs einem thermischen Schock und einem thermischen Schock ausgesetzt werden, wird die Arbeitsfläche des Magnesia-Kohlenstoff-Steins abgeschält und beschädigt. Unter der Bedingung der Raffination außerhalb des LF-Ofens nimmt aufgrund der hohen Raffinationstemperatur die Viskosität der Schlacke ab, plus die Innenauskleidung. Die Temperatur ist ebenfalls höher und die Schlacke kann tiefer in das feuerfeste Material eindringen, um eine dickere Reaktionsschicht zu bilden , was den Schmelzverlust der Magnesia-Kohlenstoff-Ziegelauskleidung verschlimmert und ernsthafte Abblätterungs- und Absplitterungsschäden verursacht. Daher manifestiert sich die Wirkung von LF-Schlacke auf Magnesia-Kohlenstoff-Steinen hauptsächlich in einem chemischen Angriff und der daraus resultierenden schlechten Thermoschockstabilität und Abplatzschäden.

Möglichkeiten zur Verlängerung der Lebensdauer von Magnesia-Kohlenstoffsteinen für die Schlackenlinie

Zusammenfassend beträgt der Benetzungswinkel der Magnesia-Kohlenstoff-Steine der beiden LF-Ofenschlacken weniger als 90°, wodurch die Oberfläche der Magnesia-Kohlenstoff-Steine leicht zu benetzen ist. Wenn es mit den Magnesia-Kohlenstoff-Steinen in Kontakt kommt, wird die Schadensrate der Magnesia-Kohlenstoff-Steine beschleunigt und das Eisen ist niedrig. Das Benetzungsphänomen von LF-Schlacke ist offensichtlicher. In Korrosionsexperimenten verringert dieses Phänomen die Korrosionsbeständigkeit von Magnesia-Kohlenstoffsteinen in Kontakt mit eisenarmer Schlacke.

Um die Schlackenkorrosionsbeständigkeit von Magnesia-Kohlenstoffsteinen des LF-Ofens zu verlängern, können wir die Zusammensetzung der Schlacke anpassen und den Benetzungswinkel der Schlacke mit den Magnesia-Kohlenstoffsteinen erhöhen. Auf der Oberfläche der Magnesia-Kohlenstoff-Steine bildet sich eine stabile Schlackenschicht, um Oberflächengrafit zu verhindern. Die Oxidation von Magnesia-Kohlenstoff-Steinen kann die Benetzung der Oberfläche von Magnesia-Kohlenstoff-Steinen durch geschmolzene Schlacke hemmen, oder durch Optimieren der Matrixstruktur von Magnesia-Kohlenstoff-Steinen kann die Einführungsform und -menge von Graphit in den Magnesia-Kohlenstoff-Steinen verbessert werden, und die Inhaltsstoffe Zusammensetzung der Matrix angepasst werden, wodurch die Magnesia-Kohlenstoff-Steine beeinflusst werden. Während des Gebrauchs verlängert die Anzahl, Größe, Form und Verteilung der durch Kohlenstoffoxidation gebildeten Poren die Lebensdauer von Magnesia-Kohlenstoffsteinen der LF-Schlackenlinie.