Cegły węglowe magnezowo-wapniowe Chiny mają wiele doskonałych właściwości i są dobrze stosowane w rafinacji poza piecem. Jednak nadal istnieją pewne problemy w stosowaniu cegieł magnezytowo-wapniowych. W tym fragmencie omówimy pierwszy problem na ten temat.
1. Wysokotemperaturowa reakcja tlenku magnezu i odporność na penetrację żużla
Gdy temperatura osiągnie 1500 stopni, MgO w ogniotrwałej matrycy magnezowo-wapniowo-węglowej (chińskie cegły węglowe) łatwo reaguje z C w matrycy, jak pokazano w poniższym wzorze, gdy temperatura osiąga 1600 stopni, reakcja staje się gwałtowna, w którym MgO jest redukowany do pary Mg, a C jest utleniany do gazowego CO. Ucieczka z cegieł, powodująca poważny ubytek masy cegieł, co jest jedną z ważnych przyczyn uszkodzeń cegieł Mg-C.
MgO plus C→Mg(g) plus CO(g)
Ponadto, podczas stosowania cegieł magnezjowo-wapniowych z Chin, SiO2 w żużlu najpierw reaguje z wolnym CaO tworząc C2S i C3S. Ich powstawanie może zwiększać lepkość żużla, utrudniając dalsze wnikanie żużla w magnezowo-wapniowe chińskie cegły węglowe. Jednak grafit na powierzchni cegły ulega utlenieniu, co powoduje odwęglenie warstwy wierzchniej, tworząc puste przestrzenie, dzięki czemu żużel dalej wnika w cegłę, a MgO w piasku magnezjowo-wapniowym reaguje z żużlem CaO-SiO2 tworząc niskotopliwą fazę MgO-CaO-SiO2, więc MgO to magnez. Słabe ogniwo odporności cegieł węglowych w Chinach na korozję żużla.
MgO jest najsłabszym ogniwem w magnezowo-wapniowo-węglowych materiałach ogniotrwałych, dlatego konieczne jest zmniejszenie zawartości MgO w magnezowo-wapniowych cegłach węglowych China, aby w pewnym stopniu zahamować problem ubytku masy spowodowany reakcją MgO z C przy wysokich temperatura; i użyć CaO do utworzenia ciągłego rozkładu faz piasku magnezytowo-wapniowego, tak aby MgO nie reagował bezpośrednio z żużlem CaO-SiO2.
Ogólnie, gdy topiony piasek magnezjowo-wapniowy jest wybierany jako surowiec magnezowo-wapniowy, ziarna CaO ze spiekanego piasku magnezjowo-wapniowego tworzą ciągłą fazę owijającą ziarna MgO, które mogą chronić MgO. A stopiony piasek magnezjowo-wapniowy jest gęstszy niż spiekany piasek magnezjowo-wapniowy, co również wzmacnia odporność na penetrację żużla cegieł węglowych magnezytowo-wapniowych. Jednak ziarna CaO spiekanego piasku magnezjowo-wapniowego są pokryte ziarnami MgO, co utrudnia CaO kontakt z powietrzem, a tym samym jego uwodnienie przez parę wodną w powietrzu, podczas gdy stopiony piasek magnezjowo-wapniowy ma po prostu wadę łatwej hydratacji CaO i spiekania W porównaniu z topionym piaskiem magnezjowo-wapniowym, piasek magnezjowo-wapniowy jest bardziej ekonomiczny. Dlatego wybór różnych rodzajów surowców w postaci piasku magnezytowo-wapniowego ma swoje zalety i wady.
