마그네슘 탄소 벽돌과 강액과 용광로 슬래그가 접촉할 때 용광로 슬래그가 마그네슘 탄소 벽돌을 침식하여 마그네슘 탄소 벽돌의 열진 안정성이 떨어지고 벗겨져 훼손되는 현상이 발생하여 슬래그 라인 마그네슘 탄소 벽돌의 사용 수명을 단축시키고 LF 용광로 정련 생산에 영향을 미친다.마그네슘 탄소 벽돌의 사용 수명을 연장하기 위해 연구자들은 LF 용광로 슬래그가 마그네슘 탄소 벽돌의 침식 저항 성능에 대한 영향을 연구하고 LF 용광로 슬래그선용 마그네슘 탄소 벽돌의 수명을 연장하는 경로를 연구했다.

실험 원료와 과정

실험은 LF로용 저철로 슬래그와 고속철 슬래그를 선택했는데 그 성분은 부표를 보십시오.마그네슘 탄소 벽돌은 안장강에서 현재 사용하고 있는 슬래그 라인 마그네슘 탄소 벽돌 MT-14를 선택한다.

연구자들은 슬래그 마그네슘 탄소 벽돌을 내경으로 만들었다ф60mm×50mm, 외경은ф120mm×100mm의 도가니 시료 후 LF 저철재와 고철재를 각각 제조된 도가니에 넣고 1600℃에서 3h 보온하며 정태 도가니법으로 마그네슘 탄소벽돌의 찌꺼기 침식 저항 실험을 실시한다.그들은 두 종류의 LF 난로 부스러기를 연마하여 200개의 가루로 만들고, 열가소성 포름알데히드 수지를 결합제로 하여 그것을 눌러서 만든다ф6mm×5mm의 원통 시료를 슬래그 라인 마그네슘 탄소 벽돌로 만든 패드에 놓고 내화도 측정기 DRH-II에 설치하여 시료가 반구 온도에 도달했을 때 슬래그와 마그네슘 탄소 벽돌의 윤습각을 관찰하여 슬래그가 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 윤습성을 나타낸다.

실험 결과 및 분석

윤습각 검사.LF로 두 종류의 용광로 찌꺼기가 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 윤습각 설명도에 따라 연구자들은 철이 적은 LF로 찌꺼기가 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 윤습각은 45도, 철이 많은 LF로 찌꺼기가 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 윤습각은 58도라고 계산했다.이를 통해 알 수 있듯이 LF로의 두 종류의 용재는 모두 마그네슘 탄소 벽돌을 윤습할 수 있고 철이 적은 용재는 윤습 현상이 더욱 뚜렷하며 벽돌에 대한 침식이 더욱 뚜렷하다.따라서 범위 내에서 LF 난로 슬래그 성분을 조절하고 슬래그가 제품에 대한 윤습 각도를 높여 마그네슘 탄소 벽돌의 침식 저항 성능을 높일 수 있다.

찌꺼기 침식 방지 분석.철이 적고 철이 많은 LF 슬래그가 마그네슘 탄소 벽돌 도가니에 침식된 후의 SEM 형상도에 따르면 LF 슬래그에 침식된 후 마그네슘 탄소 벽돌의 표면은 모두 얇은 슬래그층을 형성하고 철이 적은 시료 슬래그층이 상대적으로 뚜렷하다.침식 시간이 짧기 때문에 두 종류의 용재에 침식된 후 마그네슘 탄소 벽돌 표면의 침식층은 모두 비교적 얇다. 이 동시에 용재와 접촉한 마그네슘 탄소 벽돌 표면의 비늘 모양의 흑연이 산화되고 기질이 비교적 푸석푸석하다.그리고 저철 LF 슬래그는 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 침식이 고속철 LF 슬래그보다 현저히 강하고 침식층이 상대적으로 깊다.이것은 저철 찌꺼기가 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 윤습각이 상대적으로 작고 같은 조건에서 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 윤습속도가 빠르기 때문에 마그네슘 탄소 벽돌의 용식을 가속화시켰다.

연구자들은 더욱 연구한 결과 LF 용광로 찌꺼기는 먼저 마그네슘 탄소 벽돌 표면을 윤습한 다음에 흑연이 산화된 후 남은 기공을 따라 마그네슘 탄소 벽돌의 기질에 침입하여 마그네슘 모래 알갱이 주위에 충전하여 마그네슘 모래 알갱이와 화학적 침식 용식을 하고 Ca,Si,Al을 함유한 저융점 액상을 생성하여 마그네슘 모래 알갱이를 점차적으로 잠식하는 것을 발견했다.이로부터 알 수 있듯이 반응 시간이 길어지면서 마그네슘 탄소 벽돌은 접착 구조를 형성할 것이다. 마그네슘 모래 입자는 액상에 상감되고 마그네슘 모래 입자의 모서리는 용재에 의해 녹아내려 원활하게 변하여 마그네슘 탄소 벽돌의 침식층과 원 벽돌층의 구성과 성능은 열팽창 계수에 큰 차이가 있다.사용 과정에서 열진 작용과 열 충격을 받았을 때 마그네슘 탄소 벽돌의 작업면에 벗겨진 조각이 훼손될 것이다. LF 용광로 밖에서 정련하는 조건에서 정련 온도가 높고 용광로 부스러기의 점도가 낮아진다. 게다가 용광로 내부 온도도 비교적 높기 때문에 용광로 부스러기는 내화재 재료 내부의 더 깊은 부위에 스며들어 더욱 두꺼운 반응층을 형성할 수 있다. 이것은 마그네슘 탄소 벽돌 안감의 용해를 심화시키고 심각한 벗겨진 조각이 훼손될 것이다.따라서 LF 용광로 찌꺼기가 마그네슘 탄소 벽돌에 미치는 영향은 주로 화학적 침식과 이로 인해 발생하는 열진 안정성이 떨어지고 벗겨져 훼손되는 것으로 나타난다.

슬래그선용 마그네슘 탄소 벽돌의 수명을 연장하는 경로

위에서 말한 바와 같이 두 종류의 LF 용광로 찌꺼기는 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 윤습각이 모두 90°보다 작고 마그네슘 탄소 벽돌 표면을 윤습하기 쉽다. 마그네슘 탄소 벽돌과 접촉할 때 마그네슘 탄소 벽돌의 손상 속도를 가속화시키고 저철 LF 용광로 찌꺼기의 윤습 현상이 더욱 뚜렷하다.침식 실험에서 이런 현상은 저철 용재와 접촉하는 마그네슘 탄소 벽돌의 침식 저항 능력을 떨어뜨렸다.

LF로 마그네슘 탄소 벽돌의 찌꺼기 침식 수명을 연장하기 위해 찌꺼기의 성분을 조절하고 찌꺼기가 마그네슘 탄소 벽돌에 대한 윤습각을 증대시키는 데 착수하여 마그네슘 탄소 벽돌 표면에 안정적인 찌꺼기층을 형성하여 표면 흑연의 산화를 방지하고 찌꺼기가 마그네슘 탄소 벽돌 표면에 대한 윤습을 억제하거나 마그네슘 탄소 벽돌의 기질 구조를 최적화하여 마그네슘 탄소 벽돌에 있는 흑연의 도입 형식과 가첨량을 개선하고 기질의 재료 구성을 조절한다.따라서 마그네슘 탄소 벽돌의 사용 과정에서 탄산화로 인해 형성된 기공의 수량, 사이즈, 형상과 분포에 영향을 주고 LF 용광로 슬래그선 마그네슘 탄소 벽돌의 사용 수명을 연장시킨다.