Outro tipo de material refratário usado em fornos AOD são os materiais refratários MgO-CaO. As vantagens técnicas dos materiais refratários MgO-CaO usados no revestimento de fornos AOD sobre os materiais refratários MgO-Cr2O3 são:
(1) Este material não contém cromo, portanto não aumentará as inclusões de cromo no aço fundido. É muito importante controlar o teor de cromo não apenas do aço fundido sem cromo, mas também do aço fundido contendo cromo;
(2) Os materiais refratários de MgO-CaO são quimicamente compatíveis com escória de cal dessulfurada de alta qualidade;
(3) Os materiais refratários MgO-CaO apresentam forte resistência às reações redox, mesmo em fornos AOD e em altas temperaturas;
(4) Os materiais refratários MgO-CaO apresentam propriedades de fluência óbvias em temperaturas tão baixas quanto 1260<. This indicates that this type of material has a strong resistance to spalling on the hot surface, so it can become a dense brick with the greatest corrosion resistance when used;
(5) As matérias-primas utilizadas para materiais refratários de MgO-CaO são fáceis de obter e podem ser obtidas localmente;
(6) Os materiais refratários MgO-CaO contêm f-CaO altamente reativo, que pode reparar as fissuras deste tipo de material e formar uma superfície de trabalho muito densa e impermeável, por isso tem uma alta resistência à corrosão.
Por meio da análise dos resultados dos testes de resistência à escória de laboratório e dos resultados da pesquisa da microestrutura de tijolos de magnésio-cálcio usados em fornos AOD, conclui-se que a resistência à erosão de materiais refratários de magnésio-cálcio contra escória AOD aumenta com a diminuição da razão CaO/MgO no material, enquanto a resistência à fragmentação aumenta com o aumento da razão CaO/MgO no material; no entanto, o material com membro final CaO/MgO=0 (tijolo de magnésio) não é adequado para as condições operacionais de fornos AOD, enquanto o material com membro final CaO/MgO→∞ (tijolo CaO) tem maior durabilidade quando usado em fornos AOD. Nos últimos anos, para estender a vida útil do revestimento do forno e reduzir o consumo de materiais refratários, muitos testes foram realizados com tijolos de dolomita, e bons resultados foram alcançados, com a vida útil alcançando ou excedendo a dos tijolos de cromo de magnésia.
Vantagens de desempenho dos refratários de magnésio-cálcio
1. Resistência à escória
Tijolos de cálcio e magnésiatêm grande perda de dissolução na escória inicial e pequena erosão na escória posterior. Ao mesmo tempo, a escória que invade o tijolo reage com o CaO do tijolo para formar silicato dicálcico altamente refratário, o que aumenta a viscosidade da escória e o ângulo de molhagem, limitando assim a penetração da escória na parte profunda do tijolo e evitando a formação de uma espessa camada metamórfica. Além disso, durante o uso de refratários de magnésio-cálcio, devido à recristalização da fase de óxido de cálcio, uma camada de dolomita não metamorfoseada muito densa é formada na superfície quente do tijolo, o que pode impedir completamente a penetração da escória.
2. Resistência a altas temperaturas
A agitação forçada é geralmente adotada para refinar fora do forno, e a lavagem de materiais refratários por escória de aço é muito séria, então os materiais refratários são obrigados a ter boa resistência ao desgaste em alta temperatura. A resistência ao desgaste de materiais refratários pode ser comparada de acordo com sua resistência em alta temperatura. Acredita-se geralmente que a resistência em alta temperatura dos tijolos de cálcio de magnésia não é tão boa quanto a dos materiais refratários de cromo de magnésia. No entanto, os Estados Unidos produziram um tijolo de cálcio de magnésia de alta densidade, cuja resistência em alta temperatura é aproximadamente a mesma que a dos tijolos de cromo de magnésia diretamente ligados.
3. Resistência ao choque térmico
Fornos de refino fora do forno geralmente são operados intermitentemente, com mudanças drásticas de temperatura, e materiais refratários são frequentemente danificados por choque térmico. Como os materiais refratários de cálcio e magnésia contêm muito CaO livre, eles têm maior plasticidade em altas temperaturas, o que pode amortecer o estresse térmico causado por flutuações de temperatura. Além disso, eles não produzirão uma camada metamórfica espessa quando usados, e sua resistência ao choque térmico é melhor do que a dos tijolos de cromo e magnésia.
4. Estabilidade sob vácuo de alta temperatura
O refino fora do forno é realizado principalmente sob vácuo de alta temperatura, então a estabilidade dos materiais refratários deve ser considerada. Os resultados mostram que tijolos de cálcio de magnésia de alta pureza são muito estáveis sob vácuo de alta temperatura, e a taxa de perda de peso é muito pequena; materiais refratários de magnésia-cromo têm uma grande taxa de perda de peso, porosidade significativamente aumentada e são instáveis sob vácuo de alta temperatura.
