熱侵蝕

熱侵蝕

目前鎂碳磚被大量套用於鋼包渣線部位,服役環境惡劣,而鎂碳磚的抗侵蝕性成為制約鋼包壽命的關鍵因素。鎂碳磚侵蝕機制方面的研究可以分為兩大類,一類是巨觀機制,包括三個主要因素;一是熱輻射分布不均導致爐壁上的熱點;二是由於溫度的起伏導致的熱應力;三是由於高溫熔體的劇烈攪動導致的沖刷。另一類是微觀機制,主要包括以下因素,石墨的氧化,鎂砂的溶解和結合劑的分解等等。

其中,對巨觀機制的探究在實驗室無法完成,對於微觀機制,可通過改變鋼渣成分開展鎂碳磚熱侵蝕試驗探究。

基本介紹

  • 中文名:熱侵蝕
  • 外文名:Thermal erosion
  • 類型:地理學
  • 屬於:凍土學
  • 研究:鎂碳磚熱侵蝕
靜態熱侵蝕試驗方案及步驟,結語,

靜態熱侵蝕試驗方案及步驟

取某鋼廠使用過後的鎂碳磚非工作面的部分,將試樣切成塊狀,然後進行配渣。為滿足該廠低鹼度渣系工藝的要求,所配鋼渣鹼度(二元鹼度鈣矽比)為1左右。開展低鹼度條件下,鋼渣的氧化性、鹼度對鎂碳磚侵蝕的試驗研究。
1)鋼渣的氧化性。
鋼渣的氧化性主要取決於渣中氧化鐵的含量。保持鹼度為1,並且氧化鈣、氧化鋁、氧化矽之比為9:2:9,氧化鎂含量為5%,氧化鐵的含量分別定為15%、25%。
2)銅渣的氧化性。
設定氧化鋁含量為10%、氧化鎂含量為5%,設定渣系的鹼度為0.8、1.0和1.2。
3)靜態熱侵蝕試驗。
加熱爐升溫至1580℃,首先,熔化配好的鋼渣,然後,放入鎂碳矽試樣,試驗時間為2h。試驗過程中始終通入氮氣保護。研究銅渣氧化性對鎂碳磚侵蝕的影響時選取剛玉坩堝,研究鹼度對鎂碳磚侵蝕的影響時選取石墨坩堝。熱侵蝕試驗結束後,取侵蝕界面處試樣製成光片,並用掃描電鏡以及能譜分析進行觀察檢測。

結語

1)在鋼渣鹼度為1的條件下,隨著鋼渣氧化性的增強,鎂碳磚中的石墨被氧化,磚體的抗熔渣潤濕性變差,結構變疏鬆,鋼渣更容易滲入鎂碳磚中,加快了侵蝕損毀,並且此時鋼渣中鐵的氧化物不參與鎂砂顆粒的侵蝕反應。
2)在非氧化性鋼渣鹼度為1的條件下,由於鋼渣可以跟鎂砂形成大量的低熔點物質-鈣鎂橄欖石,使其對鎂砂具有很強的侵蝕能力;當鹼度大於1和小於1時,由於形成的複合氧化物熔點升高,使鋼渣的侵蝕能力減小,但鋼渣仍具有一定的侵蝕能力。

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