Загальні методи зменшення високотемпературної ерозіїмагнієва вуглецева цегламожна підсумувати таким чином:
1. Виберіть високоякісні матеріали зі стабільним складом, щоб покращити стійкість матеріалу до ерозії, стійкість до термічного удару та структурну стійкість до розколювання
Вибирайте високочистий і високоякісний плавлений магнезіальний пісок, оскільки він має переваги великих зерен, високої щільності, низької хімічної активності, високої ерозійної стійкості тощо, і може протистояти саморуйнівній реакції з вуглецем при високій температурі, таким чином інгібування ерозії частинок MgO шлаком. По-друге, збільшити вміст MgO та зменшити домішки, особливо обмежити вміст SiO2, а також зменшити силікатну фазу в структурних компонентах магнезіально-вуглецевої цегли, щоб побічні реакції, такі як реакція SiO2 з графітом при високій температурі, могли бути зменшені та вуглець окислення можна уникнути. Крім того, підвищення ступеня кристалізації кристалів MgO може запобігти розчиненню, викликаному перетворенням меж зерен MgO в рідку фазу при високій температурі, і запобігти подальшому проникненню шлаку в магнієву вогнетривку вуглецеву цеглу. Підвищення чистоти графіту може також збільшити стійкість до шлаку магнієвої вуглецевої цегли, оскільки зі збільшенням чистоти графіту стійкість до термічного удару магнезіально-вуглецевої вогнетривкої цегли покращується, а також значно покращується міцність на вигин при високій температурі. Тому зазвичай використовується графіт із вмістом вуглецю понад 95%. Зі збільшенням чистоти графіту інші домішки зменшуються, а силікатної фази також стає менше. У лужному шлаку SiO2 реагує з вуглецем у магнезіально-вуглецевій цеглі, щоб утворити шар декарбюрізації, а також може утворювати фазу з низьким рівнем плавлення з оксидом магнію, оксидом заліза тощо, щоб прискорити розчинення магнезіально-вуглецевої цегли. Нарешті, додавання відповідної кількості антиоксиданту до магнезіально-вуглецевої цегли та вибір високоякісного термореактивного сполучного також може покращити високотемпературні характеристики магнезіально-вуглецевої вогнетривкої цегли.
2. Оптимізувати склад плавильного шлаку
Для вогнетривких матеріалів з магнієвої вуглецевої цегли вміст MgO у шлаку має бути максимально збільшений, щоб MgO у шлаку досяг насиченого стану та зменшив розчинення MgO. Оскільки MgO є лужним оксидом, підвищення лужності шлаку може зменшити хімічну реакцію між шлаком і оксидом магнію та зменшити хімічну ерозію магнезіально-вуглецевої цегли. Зменшення вмісту FeO або інших елементів, які можуть вступати в хімічну реакцію в шлаку, може зменшити окислення MgO і графіту шлаком;
3. Вжити зовнішніх заходів
Створіть захисний шар на поверхні магнезіально-вуглецевої цегли зовнішніми засобами, щоб запобігти контакту магнезіально-вуглецевої цегли зі шлаком, а також запобігти фізичному проникненню та хімічній ерозії високотемпературної розплавленої сталі/шлаку всередину вогнетривкого матеріалу, наприклад розбризкування шлаку для захисту печі. Вогнетривкі матеріали з магнієвої вуглецевої цегли також можуть бути захищені зовнішніми полями, такими як електричні поля, магнітні поля та ультразвукові поля. Серед них метод катодного захисту зовнішнього електричного поля є новою технологією для вивчення стійкості вогнетривких матеріалів до високотемпературної ерозії розплавленої сталі/шлаку в останні роки, яка привернула широку увагу вчених.
