Tijolos de carbono de magnésiasão amplamente utilizados em processos metalúrgicos, mas sua vida útil ainda é muito problemática devido às duras condições de trabalho, especialmente na linha de escória da panela, onde os danos aos tijolos de carbono de magnesita são particularmente graves.
(1) Erosão de escória de tijolos refratários de magnésia e carbono:
Na panela, devido ao complexo ambiente físico e químico da linha de escória, o revestimento desta peça é mais suscetível a danos. A erosão química da escória em tijolos de MgO-C ocorre principalmente através da dissolução do MgO e da oxidação do carbono na matriz dos tijolos de MgO-C. Sob a ação combinada dos seguintes fatores, os tijolos de MgO-C são danificados:
1. A influência da alcalinidade: Quanto menor a alcalinidade da escória, mais favorável é a erosão dos tijolos MgO-C. Se a alcalinidade da escória aumenta, a atividade do SiO2 na escória diminui, o que pode reduzir a oxidação do carbono. Ao mesmo tempo, com o aumento da alcalinidade, a atividade do FeO na escória diminui, o que retarda relativamente a erosão da escória nos tijolos MgO-C;
2. A influência do MgO: Osbom et al. descobriram que o teor de MgO na camada de escória chegava a 30% ao analisar a composição da linha de escória LF. Eles acreditavam que quanto maior o teor de MgO na escória, mais lenta seria a erosão dos tijolos de MgO-C. Quanto maior a alcalinidade, mais lenta será a erosão dos tijolos de MgO-C. 3. Efeito do Al2O3: Al2O3 na escória reduzirá o ponto de fusão e a viscosidade da escória, aumentará a molhabilidade da escória e dos materiais refratários, fará com que a escória penetre mais facilmente a partir do limite do grão da areia de magnésia e separará o periclásio da matriz de magnésia tijolos de carbono.
4. Efeito do FeO: Primeiro, o FeO na escória pode reagir facilmente com o grafite no tijolo de carbono de magnésia em alta temperatura para produzir esferas de ferro brancas brilhantes, formando uma camada de descarbonetação conforme mostrado na Figura 1. Em segundo lugar, o periclásio no tijolo de carbono de magnésia também reagirá com FeO na escória para formar produtos de baixo ponto de fusão.
(2) Oxidação de carbono em tijolo de carbono de magnésia:
Quando o tijolo de carbono de magnésia entra em contato com a escória, o carbono reage com FeO e outros óxidos na escória para formar uma camada de descarbonetação sob certas condições, resultando em estrutura frouxa da superfície de trabalho do tijolo de carbono de magnésia, que é a principal razão para o dano da magnésia. tijolo de carbono. O carbono reage com óxidos como CO2, O2 e SiO2 e é continuamente oxidado pelos óxidos de ferro da escória; em segundo lugar, a estrutura solta formada pela camada de descarbonetação produz fissuras e poros maiores sob a ação da expansão térmica e erosão da escória, facilitando a penetração da escória e a formação de uma fase de baixo ponto de fusão com o MgO. Ao mesmo tempo, a estrutura da superfície do tijolo de carbono de magnésia muda sob a ação da agitação mecânica violenta da poça de fusão e da lavagem violenta da escória de aço e, eventualmente, danifica gradualmente de fora para dentro, fazendo com que o tijolo de carbono de magnésia seja severamente danificado. Quando a temperatura excede um determinado valor, o corpo do tijolo será danificado e corroído rapidamente. Isso ocorre porque o MgO e o grafite começam a reagir com o autoconsumo em altas temperaturas.
(3) A influência dos poros:
Devido à presença de microporos dentro e na superfície dos tijolos de carbono de magnésia, é mais provável que ocorra erosão dos tijolos de carbono de magnesita. Durante o uso de tijolos mag-c, os poros desempenham um papel acelerador na formação da camada de descarbonetação, o que por sua vez faz com que a escória corroa mais gravemente o material refratário dos tijolos de magnésio-carbono. Quando o ar externo entra nos poros dos tijolos de carbono de magnesita para resfriamento, o oxigênio do ar reage com o carbono circundante para gerar gás CO e é descarregado através dos microporos. A ocorrência contínua dos dois processos aumenta gradualmente a porosidade e o tamanho dos poros. O fator mais importante na geração de poros é a seleção de ligantes em tijolos de magnésia carbono. A resina fenólica é geralmente usada como aglutinante. Se uma pequena quantidade de resina fenólica for adicionada ao tijolo de carbono de magnésia, a porosidade não será muito alta no estado frio, cerca de 3%, mas a resina fenólica se decomporá para produzir água, hidrogênio, metano, monóxido de carbono (dióxido de carbono ) e outros gases após aquecimento, e formam poros sob o fluxo desses gases, aumentando a porosidade. Portanto, os tijolos de carbono de magnesita são corroídos pela passagem da escória pelos poros, tornando mais intensa a oxidação do carbono e a dissolução do MgO, danificando os tijolos refratários de carbono de magnésia. Devido à natureza repetitiva do processo de geração de gás, os danos aos tijolos refratários de carbono e magnésia continuam a se intensificar.
