Главная / Новости / ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ЭРОЗИИ ПЕРИКЛАЗОУГЛЕРОДИСТЫХ КИРПИЧЕЙ В ШЛАКОВОЙ ЛИНИИ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В ЭЛЕКТРОПЕЧИ

 

Защита футеровки печи и снижение эрозии футеровки шлаком и электрической дугой во время плавки в электропечи имеет большое значение, что может увеличить срок службы печи и снизить производственные затраты. Рабочий слой огнеупорных материалов электропечи в основном состоит из углеродистого магнезиального кирпича, материалов для трамбовки подины печи и т.д.В целом, факторами повреждения огнеупорных материалов электропечей являются: эрозия, окисление, вымывание, плавление, растрескивание и гидратация, среди которых окисление, химическая эрозия и вымывание являются основными.

Периклазоуглеродистые кирпичи подвергаются наиболее серьезной коррозии в результате взаимодействия химической эрозии шлака и термической эрозии дуги. Для сохранения толщины и обеспечения стабильности производства их необходимо заполнять в интервале плавки.

Эрозия трамбующего материала на дне электропечи в основном вызвана добавлением стального лома и добавлением расплавленного железа при высоком положении верха печи, что вызывает сильное механическое воздействие и размывание огнеупорных материалов на дне печи.

Для того чтобы увеличить срок службы печи, на одном из Китайских заводов по производству электропечей были приняты такие меры, как оптимизация огнеупорного материала, изменение метода трамбовки дна печи, улучшение процесса кладки огнеупорной футеровки печи и оптимизация процесса плавки, что значительно увеличило срок службы печи.Борьба с эрозией периклазоуглеродистых кирпичей в шлаковой линии электропечи является ключом к увеличению срока службы печи.

Усиление защиты дуги путем изготовления вспененного шлака может значительно уменьшить излучение дуги на футеровку печи, однако коррозия магнезиальных углеродистых кирпичей шлаком электропечи все равно неизбежна.

Что касается механизма эрозии, то, согласно соответствующим исследованиям, высокоокислительный шлак в электропечи удаляет часть углерода в магнезиальном углеродистом кирпиче, в результате чего микроструктура рабочей поверхности кирпича разрыхляется и становится хрупкой, а затем отслаивается и подвергается коррозии под действием дымовых газов, шлака и расплавленной стали.

Коррозия периклазоуглеродистых кирпичей увеличивается с ростом массовой доли FeOx в шлаке. Контроль массовой доли FeOx в шлаке до уровня менее 16% может эффективно снизить коррозию шлака на футеровке печи.

В результате наблюдения и анализа использования магнезиальных углеродистых кирпичей для электропечей было установлено, что магнезиальные углеродистые кирпичи можно разделить на слой шлака, слой магнезиального песка, слой обезуглероживания и первоначальный слой после использования. В слое шлака находится большое количество сферического магнезиального фузата и силиката кальция-магния. В области слоя обезуглероживания рядом с исходным слоем находится большое количество железных шариков, образовавшихся в результате восстановления оксида железа графитом.

Эти наблюдения также косвенно свидетельствуют о том, что обезуглероживание шлака усиливает эрозию магнезиальных углеродистых кирпичей.

Шлак с основностью менее 2 образует вещества с низкой температурой плавления CMS на границе раздела эрозии. Появление веществ с низкой температурой плавления способствует растворению частиц магнезии, тем самым ускоряя осыпание частиц магнезии. Для предотвращения эрозии магнезиальных углеродистых кирпичей шлаком в лабораторных условиях было замечено, что слой проникновения эрозии состоит в основном из восстановленной фазы Fe, шлаковой фазы и магнезиально-глиноземной шпинельной фазы. Образование магнезиально-глиноземистой шпинельной фазы препятствует проникновению шлака в магнезиально-углеродистый кирпич.

Правильное увеличение массовой доли MgO в шлаке (более 8 %) может препятствовать растворению огнеупорных материалов в шлаке, способствовать образованию шпинельной фазы и снижать скорость эрозии шлака на огнеупорных материалах футеровки печи. В вышеупомянутых исследованиях не проводилось углубленного обсуждения механизма коррозии магнезиально-углеродистых кирпичей в реальных условиях производства, а также того, какой фактор - окисляемость или щелочность электропечного шлака - оказывает большее влияние на коррозию магнезиально-углеродистых кирпичей. В то же время существует мало исследований, посвященных влиянию термических изменений в огнеупорных материалах на процесс коррозии.

В данной работе проводится дальнейшее изучение механизма коррозии магнезиальных углеродистых кирпичей в шлаковой линии электропечи путем микроскопического анализа футеровки реальной производственной печи и испытания магнезиальных углеродистых кирпичей на коррозию с использованием шлака на месте, что обеспечивает техническую поддержку для повышения срока службы печи на месте.