Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Ноября 2013 в 11:58, доклад
Чтобы определить влияние состава шлака на износ огнеупоров во время процесса вакуумирования RH магнезиально-углеродистые и магнезиально-хромитовые огнеупоры погружались на 10 минут в ковшевой шлак при температуре 1600 ◦C, два типа шлака с высоким содержанием FeO (20 и 40 wt% FeO) и два CaO–Al2O3 шлака. Коррозия магнезиально-углеродистых огнеупоров под воздействие CaO–Al2O3 шлака была ограничена, так как углеродная фаза эффективно противостоит инфильтрации шлака. Сильное разрушение огнеупоров наблюдалось при взаимодействии со шлаками с большим содержанием FeO. FeO окисляет углеродную фазу с образованием капелек Fe на рабочей поверхности.
Маг- хромит огнеупор был полностью инфильтрован всеми пятью шлаками в течение 10 минут взаимодействия. Механизм коррозии состоит в сильной инфильтрации шлака, высокотемпературной дезактивации вторичного хромита и растворения первичного хромита в инфильтрирующем шлаке. Фаза вторичного хромита оказалась дезактивированной в результате растворения окружающей фазы периклаза и инфильтрации шлака. После потери вторичного хромита нормальная связка была постепенно замещена на жидкую связку, в результате чего огнеупор стал очень уязвим к эрозии в условиях турбулентности в тепловом агрегате.
При высоком содержании FeO в шлаке разрушение огнеупора идет быстрее, так как зерна периклаза оказываются «растолканными» инфильтрующим шлаком, что ведет к еще более сильной эрозии.
Было обнаружено, что маг – углерод огнеупоры обладают лучшей коррозионной стойкостью, чем маг – хромитовые изделия при контакте с обычным ковшевым шлаком и шлаком типа CaO–Al2O3. Однако маг – хромитовые изделия демонстрируют более высокую коррозионную стойкость к шлаку с высоки содержанием FeO.
References
[1]. Van Ende M-A, Kim Y-M, Cho M-K, Choi JH, Jung I-H. A kinetic model
for the Ruhrstahl Heraeus (RH) degassing process. Metall Mater Trans B
2011;42B(3):477–89.
2. Bale CW, Belisle E, Chartrand P, Decterov SA, Eriksson G, Hack K, Jung
IH, Kang YB, Melanc.on J, Pelton AD, Robelin C, Petersen S. FactSage
thermochemical software and databases—recent developments. Calphad
2009;33(2):295–311.
3. Pickering GD, Batchelor JD. Carbon–MgO reactions in BOF refractories.
Am Ceram Soc Bull 1971;50(7):611–4.
4. Leonard RJ, Herron RH. Significance of oxidation–reduction reactions
within BOF refractories. J Am Ceram Soc 1972;55(1):1–6.
5. Carniglia SC. Limitations on internal oxidation–reduction reactions in BOF
refractories. Am Ceram Soc Bull 1973;52(2):160–5.
6. Yamaguchi A. Control of oxidation–reduction in magnesia–carbon refractories.
Taikabutsu Overseas 1984;4(1):32–7.
7. Watanabe A, Takahashi H, Nakatani F. Mechanism of dense magnesia layer
formation near the surface of magnesia–carbon brick. J Am Ceram Soc
1986;69(9):C213–4.
8. Pierard J, Sichen D, Jonsson P, Seetharaman S, Landin T. Effect of
slag on carbon bearing MgO refractories. Ironmak Steelmak 1998;25(5):
374–81.
9. Lee WE, Moore RE. Evolution of in situ refractories in the 20th century. J
Am Ceram Soc 1998;81(6):1385–410.
10. Lee WE, Zhang S. Melt corrosion of oxide and oxide-carbon refractories.
Int Mater Rev 1999;44(3):77–104.
11. Baudin C, Alvarez C, Moore RE. Influence of chemical reactions in
magnesia–graphite refractories: I. Effects on texture and high-temperature
mechanical properties. J Am Ceram Soc 1999;82(12):3529–38.
12. Baudin C, Alvarez C, Moore RE. Influence of chemical reactions in
magnesia–graphite refractories: II. Effects of aluminum and graphite contents
in generic products. J Am Ceram Soc 1999;82(12):3539–48.
13. Zhang S, Lee WE. Influence of additives on corrosion resistance and
corroded microstructures of MgO–C refractories. J Eur Ceram Soc
2001;21(13):2393–405.
14. Smets S, Parada S, Weytjens J, Heylen G, Jones PT, Guo M, Blanpain B,
Wollants P. Behaviour of magnesia–carbon refractories in vacuum-oxygen
decarburisation ladle linings. Ironmak Steelmak 2003;30(4):293–300.
15. Van Ende MA, Guo MX, Jones PT, Blanpain B, Wollants P. Degradation
of MgO–C refractories by MnO-rich stainless steel slags. Ceram Int
2009;35(6):2203–12.
16. Zhang S, Sarpoolaky H, Marriott NJ, Lee WE. Penetration and corrosion of
magnesia grain by silicate slags. Br Ceram Trans 2000;99(6):248–55.
17. Shirasuka K, Yamaguchi G. Phenomenon of exsolution precipitates in the
periclase solid solution of the system MgO–Al2O3–Fe2O3–Cr2O3. Yogyo
Kyokaishi 1976;84(6):271–8.
18. Goto K, Lee WE. The direct bond in magnesia chromite and magnesia spinel
refractories. J Am Ceram Soc 1995;78(7):1753–60.
19. Jones PT, Vleugels J, Volders I, Blanpain B, Van der Biest O, Wollants
P. A study of slag-infiltrated magnesia–chromite refractories using hybrid
microwave heating. J Eur Ceram Soc 2002;22(6):903–16.
20. Leonard RJ, Herron RH. Volume expansion and structural damage in
periclase-chrome refractories. Am Ceram Soc Bull 1972;51(12):891–5.
21. Calkins DJ, Gilbert V, Saccomano JM. Refractory wear in the argon-oxygendecarburization process. Am Ceram Soc Bull 1973;52(7):570–4.
22. Whitworth DA, Jackson FD, Patrick RF. Fused basic refractories in the argon-oxygen decarburization process. Am Ceram Soc Bull 1974;53(11):804–8.
23. Narita K, Onoye T, Satoh Y, Taniguchi K. Slag testing of refractories for ladle refining by ESR method. Taikabutsu 1984;36(316):273–7.
24. Kyoden H, Ichikawa K, Iwado H. Texture and slag resistance of commercial fused magnesia–chrome clinkers. Taikabutsu 1985;37(328):284–90.
25. Takahashi H, Kawakami T, Oguchi Y, Tsuchiya I, Uzaki N. Application of high chromia magnesia chrome refractories to secondary refining systems. Taikabutsu 1988;40(9):564–6.
26. Wiederhorn SM, Krause Jr RF, Sun J. Effect of coal slag on the microstructure and creep behavior of a magnesium chromite refractory. Am Ceram Soc Bull 1988;67(7):1201–10.
27. Engel R, Marr R, Pretorius E. Refractory/slag systems for ladles and secondary refining processes. Part XIII. Iron Steelmak 1997;24(4):59–60.
28. Mosser J, Buchebner G, Dosinger K. New high-quality MgO–Cr2O3-bricks and Cr-free alternatives for the lining of RH/DH-vessels. Veitsch-Radex Rundschau 1997;(1):11–23.
29. Jones PT, Blanpain B, Wollants P, Hallemans B, Heylen G, Weytjens J. Extending the life of ALZ NV’s VOD ladle lining. Iron Steelmak 1999;26(12):31–5.
30. Jones PT, Blanpain B, Wollants P, Ding R, Hallemans B. Degradation mechanisms of magnesia–chromite refractories in vacuum-oxygen decarburization ladles during production of stainless steel. Ironmak Steelmak 2000;27(3):228–37.
31. Guo M, Jones PT, Parada S, Boydens E, Van Dyck J, Blanpain B, Wollants P. Degradation mechanisms of magnesia–chromite refractories by highalumina stainless steel slags under vacuum conditions. J Eur Ceram Soc 2006;26(16):3831–43.
32. Jones PT, Desmet D, Guo M, Durinck D, Verhaeghe F, Van Dyck J, Liu J, Blanpain B, Wollants P. Using confocal scanning laser microscopy for the in situ study of high-temperature behavior of complex ceramic materials. J Eur Ceram Soc 2007;27(12):3497–507.
33. White J, Richmond C. Recent developments in research on basic refractories.
2. Microstructural relations in basic refractories. Refractories J
1970;46:6–18.
Перевод: С.Н. Клявлина, сентябрь, 2013