Kausa izdedžu līnija ir daļa, kur izkausētais tērauds nonāk tiešā saskarē ar gaisu. Šobrīdmagnēzija oglekļa ķieģeļipārsvarā tiek izmantoti kausa izdedžu līnijas izbūvei. Temperatūras starpības un ar skābekli bagātas vides dēļ šīs daļas erozijas ātrums ir ievērojami ātrāks nekā citām daļām. Turklāt izkausēta tērauda izgāšana un izdedžu izplūde darbības laikā rada lielus bojājumus izdedžu līnijai. Tāpēc kausa izdedžu līnija ir viena no daļām ar vislielāko apkopes biežumu.
Kausa izdedžu līnijas kalpošanas laiku galvenokārt ietekmē un ierobežo trīs aspekti: ārējā vide, ugunsizturīgā kvalitāte un mūrēšanas metode.
1. Ārējā vide
Kauss ir ierīce kausēta tērauda uztveršanai un liešanas darbību veikšanai. Izkausēta tērauda temperatūra bieži ir ap 1500 grādiem. Kad kausa izdedžu līnija nonāk saskarē ar gaisu šajā temperatūrā, notiks spēcīga oksidācijas reakcija. Turklāt kausa izdedžu līniju ļoti spēcīgi ietekmē arī kausa un gaisa saskares virsmas temperatūras starpība. Lielā temperatūras starpība nopietni pārbaudīs kausa izdedžu līnijas termisko stabilitāti[20]. Biežu saņemšanas un izmešanas darbību laikā ugunsizturīgais materiāls radīs zināmu plaisāšanu. Tāpēc ārējā vidē oksidēšanās augstā temperatūrā ļoti ietekmē izdedžu līnijas eroziju. Tajā pašā laikā milzīgās temperatūras izmaiņas izvirza augstas prasības ugunsizturīgo materiālu termiskajai stabilitātei. Kušanas zuduma un ugunsizturīgo materiālu sabrukšanas mijiedarbības rezultātā kausa izdedžu līnija tiek viegli sabojāta, un pēc tam notiek tērauda infiltrācija.
LF rafinēšanas sārņi var viegli izraisīt magnēzija oglekļa ķieģeļu oksidēšanu un dekarbonizāciju. LF sārņiem ir salīdzinoši zema viskozitāte augstā temperatūrā, tiem ir spēcīga caurlaidība dekarburizācijas slānī un augsta šķīdība magnija oksīdā. Tajā pašā laikā izdedži ir viegli iekļūt periklāzes graudu robežās, lai atdalītu magnēzija smilšu daļiņas, kā parādīts 2. attēlā (SA ir izdedži attēlā; TA ir trīs gabalu krustpunkts). Tāpēc LF izdedžu līnijas magnezīta oglekļa ķieģeļu kalpošanas laiks ir salīdzinoši zems. Shen et al. sistemātiski pētīja kausa magnija oglekļa ķieģeļu bojājumu mehānismu LF rafinēšanas procesā, norādot, ka mazākus MgO graudu pildvielas viegli noārda augstas temperatūras izdedži. Pēc erozijas izdedži turpinās iekļūt MgO agregāta iekšpusē gar periklāzes graudu robežu, galu galā izraisot periklāzes agregāta šķelšanos.
2. Ugunsizturīga kvalitāte
Currently, magnesite carbon bricks are mainly used for ladle slag lines. Both traditional magnesia carbon bricks and low-carbon magnesite carbon bricks, which are currently widely used, mainly use flake graphite as their carbon source. Flake graphite is generally selected from -197, -196, etc., that is, the particle size is greater than 100 mesh and the purity is higher than 97% or 96% (mass fraction). The binder is a thermosetting phenolic resin. During the carbonization reaction, the self-chain segments undergo cross-linking reactions to form a network structure that can form a mechanical interlocking force between magnesia sand particles and graphite. Graphite is the main raw material for the production of magnesia carbon refractory bricks, mainly due to its excellent physical properties: ① non-wetting of slag, ② high thermal conductivity, and ③ low thermal expansion. In addition, graphite does not melt with refractory materials, and graphite has high refractoriness. It is precisely because of this characteristic that mag-c bricks are selected for slag lines with harsh operating environments [24]. For low carbon magnesia carbon bricks (mass fraction of carbon ≤8%) or ultra-low carbon magnesite carbon bricks (mass fraction of carbon ≤3%), it is difficult to form a continuous network structure due to the low carbon content, so the organizational structure design of low carbon magnesia-carbon bricks is relatively complex. On the contrary, the organizational structure design of high carbon mag-carbon bricks (mass fraction of carbon>10%) ir salīdzinoši vienkārši.
Tā kā magnezīta oglekļa ķieģeļi ir jutīgi pret mitrumu un formulas izvēles ietekmi, magnēzija-oglekļa ķieģeļu darbība zināmā mērā tiks ietekmēta. Pēc tam, kad magnēzija oglekļa ķieģeļi ir mitri, konstrukcija kļūst vaļīga, un ūdens izplūst augstā temperatūrā, veidojot vairākus tukšus kanālus, kas negatīvi ietekmēs šo ķieģeļu termisko stabilitāti un izturību pret koroziju, kā arī samazināsies spēja tikt galā ar izkausētu tēraudu. arī stipri novājināta. MgO-C ir ļoti jutīgs pret termomehānisko noberšanos, jo MgO termiskās izplešanās koeficientam ir augsta atgriezeniskā spēja. Magnēzija oglekļa ķieģeļu saistviela ir arī svarīgs faktors, kas ietekmē magnēzija oglekļa ķieģeļu kvalitāti. Pārāk daudz vai pārāk maz saistvielas ietekmēs magnēzija oglekļa ķieģeļu darbību. Ja saistviela ir pārāk maza, magnēzija oglekļa ķieģeļu pulveris būs brīvi saistīts un viegli nomazgājams un nolobāms; pārāk daudz saistvielas pasliktinās magnēzija oglekļa ķieģeļu termiskā trieciena stabilitāti un ugunsizturību, un izkausētajam tēraudam tiks pievienots pārāk daudz kaitīgu elementu.
Kad kauss saņems izkausēto tēraudu no pārveidotāja, to pavadīs liels daudzums izdedžu. Zemā kušanas temperatūra 2CaO·SiO2 sārņos izšķīst MgO graudu robežās un ķīmiski reaģē ar MgO slāņa piemaisījumu elementiem, kam ir liela nozīme magnēzija ugunsizturīgo materiālu šķīdināšanā. No pārveidotāja izdedžu viedokļa pētījumi par magnēzija oglekļa ugunsizturīgo ķieģeļu veiktspējas uzlabošanu galvenokārt koncentrējas uz magnēzija smiltīm, antioksidantiem un mikrostruktūru.
Turklāt antioksidantu pievienošana magnēzija oglekļa ķieģeļiem ietekmē arī to kvalitāti. Lai uzlabotu magnēzija-oglekļa ķieģeļu izturību pret oksidēšanu, bieži tiek pievienots neliels daudzums piedevu. Parastās piedevas ietver Si, Al, Mg, Al-S, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B4C, BN un Al-BC un Al-SiC-C sērijas piedevas. Piedevām galvenokārt ir divi aspekti: no vienas puses, no termodinamiskā viedokļa, darba temperatūrā piedevas vai piedevas reaģē ar oglekli, veidojot citas vielas. To afinitāte ar skābekli ir lielāka nekā ogleklim ar skābekli, un tie tiek oksidēti pirms oglekļa, tādējādi aizsargājot oglekli. No otras puses, no kinētiskā viedokļa savienojumi, kas rodas, piedevām reaģējot ar O2, CO vai oglekli, maina oglekļa kompozītmateriālu ugunsizturīgo materiālu mikrostruktūru, piemēram, palielina blīvumu, bloķē poras un kavē skābekļa un skābekļa difūziju. reakcijas produkti [28]. Pašlaik Al pulveri galvenokārt izmanto magnēzija oglekļa ķieģeļos, lai novērstu oglekļa oksidēšanos. Lai gan Al ir spēcīga antioksidācijas spēja, augstā temperatūrā Al reaģē ar C un N2, veidojot Al oglekļa un slāpekļa savienojumus. Tostarp Al karbīds ir viegli hidratējams procesā no augstas temperatūras līdz zemai temperatūrai, kā rezultātā magnēzija oglekļa ķieģeļa iekšpusē veidojas tukšumi, kas izraisa struktūras atslābināšanos un plaisas.
3. Mūrēšanas metode
Magnija oglekļa ķieģeļi kausa izdedžu līnijā parasti izmanto sausu mūri (ķieģeļu salikšana tieši bez ugunsdrošības dūņu savienošanas) un mitru mūri (izmantojot ugunsizturīgos dubļus kopā ar ugunsizturīgiem ķieģeļiem). Sausā mūra priekšrocība ir tā, ka tas samazina ugunsgrēka dubļu ietekmi. Augstas temperatūras apstākļos dažādu mag-c ķieģeļu un ugunsdrošības dubļu materiālu dēļ termiskās izplešanās ātrums ir atšķirīgs temperatūras dēļ, kas ir viegli radīt spraugas uz saskares virsmas. Šīs metodes trūkums ir tāds, ka nevar garantēt 100% ķieģeļu ciešu saskari. Tajā pašā laikā, kad magnēzija oglekļa ķieģeļi izplešas karstuma ietekmē, starp ķieģeļiem nav vietas buferēšanai, kas izraisa ķieģeļu saspiešanu un lūšanu; vai ķieģeļu izplešanās dēļ tiek pacelts viss izdedžu līnijas gredzens kopumā, un milzīgais ekstrūzijas spēks izraisa malas plāksnes deformāciju, un ugunsizturīgais materiāls zaudē aizsardzību un tiek mazgāts un nolobīts, kas rada lielāku draudi izdedžu līnijas kvalitātei.
Mitrā mūra metode ir līdzīga mūrēšanas metodei ēkās, taču tai ir stingrākas prasības. Šīs metodes priekšrocība ir tā, ka tā var labi izvairīties no spraugām, kas var rasties sausā mūrē. Tajā pašā laikā uguns dubļi ir vāji augstā temperatūrā. Kad magnēzija oglekļa ķieģeļi karstuma ietekmē izplešas, tie var plūst, lai pielāgotos izmaiņām spraugās starp ķieģeļiem, izkliedējot ekstrūzijas spēku starp ķieģeļiem, tādējādi izvairoties no spraugu rašanās. Šīs metodes trūkums ir tāds, ka ugunsdrošības dūņu izmantošana padara izdedžu līnijas struktūru nestabilu un palielina mūrēšanas grūtības. Ja uguns dubļi ir nevienmērīgi, starp ķieģeļiem joprojām būs spraugas.
