طوب مغنيسيا الكربونيتستخدم على نطاق واسع في العمليات المعدنية، ولكن عمر الخدمة الخاص بها لا يزال يمثل مشكلة كبيرة بسبب ظروف العمل القاسية، خاصة في خط الخبث للمغرفة، حيث يكون الضرر الذي يلحق بطوب الكربون المغنسيت خطيرًا بشكل خاص.
(1) تآكل الخبث للطوب الحراري الكربوني المغنيسيا:
في المغرفة، نظرًا للبيئة الفيزيائية والكيميائية المعقدة لخط الخبث، تكون بطانة هذا الجزء أكثر عرضة للتلف. يتم التآكل الكيميائي للخبث على طوب MgO-C بشكل رئيسي من خلال انحلال MgO وأكسدة الكربون في مصفوفة طوب MgO-C. تحت التأثير المشترك للعوامل التالية، يتلف طوب MgO-C:
1. تأثير القلوية: كلما انخفضت قلوية الخبث، كلما كان أكثر ملاءمة لتآكل الطوب MgO-C. إذا زادت قلوية الخبث، فإن نشاط SiO2 في الخبث ينخفض، مما قد يقلل من أكسدة الكربون. في الوقت نفسه، مع زيادة القلوية، يتناقص نشاط FeO في الخبث، مما يبطئ نسبيًا تآكل الخبث على طوب MgO-C؛
2. تأثير MgO: Osbom وآخرون. وجد أن محتوى MgO في طبقة الخبث كان يصل إلى 30٪ عند تحليل تكوين خط خبث LF. لقد اعتقدوا أنه كلما زاد محتوى MgO في الخبث، كلما كان تآكل الطوب MgO-C أبطأ. كلما زادت القلوية، كان تآكل الطوب MgO-C أبطأ. 3. تأثير Al2O3: Al2O3 في الخبث سوف يقلل من نقطة الانصهار ولزوجة الخبث، ويزيد من قابلية تبلل الخبث والمواد المقاومة للحرارة، ويجعل الخبث يخترق بسهولة أكبر من حدود الحبوب لرمل المغنيسيا، ويجعل البيريكلاز منفصلاً عن مصفوفة المغنيسيا الطوب الكربوني.
4. تأثير FeO: أولاً، يمكن أن يتفاعل FeO في الخبث بسهولة مع الجرافيت في طوب كربون المغنيسيا عند درجة حرارة عالية لإنتاج حبات حديد بيضاء ناصعة، وتشكيل طبقة إزالة الكربنة كما هو موضح في الشكل 1. ثانيًا، سوف يتفاعل البيريكليز في طوب كربون المغنيسيا أيضًا مع FeO في الخبث لتشكيل منتجات ذات نقطة انصهار منخفضة.
(2) أكسدة الكربون في طوب الكربون المغنيسيا:
عندما يتلامس طوب كربون المغنيسيا مع الخبث، سوف يتفاعل الكربون مع FeO والأكاسيد الأخرى في الخبث لتشكيل طبقة إزالة الكربنة في ظل ظروف معينة، مما يؤدي إلى بنية فضفاضة لسطح العمل من طوب كربون المغنيسيا، وهو السبب الرئيسي لتلف المغنيسيا الطوب الكربوني. يتفاعل الكربون مع أكاسيد مثل ثاني أكسيد الكربون، والأكسجين، وSiO2 ويتأكسد بشكل مستمر بواسطة أكاسيد الحديد الموجودة في الخبث؛ ثانيًا، ينتج الهيكل الفضفاض الذي تشكله طبقة إزالة الكربنة شقوقًا ومسامًا أكبر تحت تأثير التمدد الحراري وتطهير الخبث، مما يسهل على الخبث اختراقه وتشكيل مرحلة ذوبان نقطة انصهار منخفضة مع MgO. في الوقت نفسه، يتغير الهيكل السطحي لطوب كربون المغنيسيا تحت تأثير التحريك الميكانيكي العنيف للمسبح المنصهر والتجفيف العنيف لخبث الفولاذ، وفي النهاية يتلف تدريجيًا من الخارج إلى الداخل، مما يتسبب في تآكل طوب كربون المغنيسيا تضررت بشدة. عندما تتجاوز درجة الحرارة قيمة معينة، سوف يتضرر جسم الطوب ويتآكل بسرعة. وذلك لأن MgO والجرافيت يبدأان في التفاعل مع الاستهلاك الذاتي عند درجة حرارة عالية.
(3) تأثير المسام:
نظرًا لوجود المسام الصغيرة داخل وعلى سطح طوب كربون المغنيسيا، فمن المرجح أن يحدث تآكل لطوب كربون المغنسيت. أثناء استخدام الطوب mag-c، تلعب المسام دورًا متسارعًا في تكوين طبقة إزالة الكربنة، مما يجعل الخبث يؤدي إلى تآكل المادة المقاومة للحرارة لطوب كربون المغنيسيوم بشكل أكثر خطورة. عندما يدخل الهواء الخارجي إلى المسام الموجودة في طوب الكربون المغنسيت للتبريد، يتفاعل الأكسجين الموجود في الهواء مع الكربون المحيط لتوليد غاز ثاني أكسيد الكربون ويتم تفريغه من خلال المسام الصغيرة. يؤدي حدوث العمليتين المستمرتين إلى زيادة المسامية وحجم المسام تدريجيًا. العامل الأكثر أهمية في تكوين المسام هو اختيار المواد الرابطة في طوب كربون المغنيسيا. يستخدم الراتنج الفينولي بشكل عام كمواد رابطة. إذا تمت إضافة كمية صغيرة من راتينج الفينول إلى طوب كربون المغنيسيا، فلن تكون المسامية عالية جدًا في الحالة الباردة، حوالي 3%، لكن راتينج الفينول سوف يتحلل لإنتاج الماء والهيدروجين والميثان وأول أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون). ) والغازات الأخرى بعد تسخينها، وتشكل مسام تحت تدفق هذه الغازات، مما يزيد من المسامية. لذلك، يتآكل طوب الكربون المغنسيت بسبب الخبث الذي يمر عبر المسام، مما يجعل أكسدة الكربون وذوبان MgO أكثر كثافة، وبالتالي إتلاف طوب النار الكربوني المغنسيوم. نظرًا للطبيعة المتكررة لعملية توليد الغاز، فإن الضرر الذي يلحق بالطوب الناري المصنوع من كربون المغنيسيا يستمر في التزايد.
