Магнезиеви въглеродни тухлисе използват широко в металургичните процеси, но техният експлоатационен живот все още е много проблематичен поради тежките условия на работа, особено в линията за шлака на кофата, където повредата на магнезитните въглеродни тухли е особено сериозна.
(1) Ерозия на шлака от магнезиеви въглеродни огнеупорни тухли:
В черпака, поради сложната физическа и химическа среда на линията за шлака, облицовката на тази част е най-податлива на повреда. Химическата ерозия на шлаката върху MgO-C тухли е главно чрез разтваряне на MgO и окисляване на въглерода в матрицата на MgO-C тухли. При комбинираното действие на следните фактори тухлите MgO-C се повреждат:
1. Влиянието на алкалността: Колкото по-ниска е алкалността на шлаката, толкова по-благоприятно е да се разрушат тухлите MgO-C. Ако алкалността на шлаката се увеличи, активността на SiO2 в шлаката намалява, което може да намали окисляването на въглерода. В същото време, с увеличаване на алкалността, активността на FeO в шлаката намалява, което относително забавя ерозията на шлаката върху MgO-C тухли;
2. Влиянието на MgO: Osbom et al. установиха, че съдържанието на MgO в шлаковия слой е било до 30% при анализиране на състава на LF шлаковата линия. Те вярват, че колкото по-високо е съдържанието на MgO в шлаката, толкова по-бавна е ерозията на тухлите MgO-C. Колкото по-висока е алкалността, толкова по-бавна е ерозията на тухлите MgO-C. 3. Ефект на Al2O3: Al2O3 в шлаката ще намали точката на топене и вискозитета на шлаката, ще увеличи омокряемостта на шлаката и огнеупорните материали, ще направи шлаката по-лесно да проникне през границата на зърното на магнезиевия пясък и ще направи периклаза отделен от матрицата на магнезия карбонови тухли.
4. Ефект на FeO: Първо, FeO в шлаката може лесно да реагира с графит в магнезиева въглеродна тухла при висока температура, за да произведе ярки бели железни перли, образувайки обезвъглеродяващ слой, както е показано на Фигура 1. Второ, периклазът в магнезиева въглеродна тухла също ще реагира с FeO в шлака за образуване на продукти с ниска точка на топене.
(2) Окисляване на въглерод в магнезиева въглеродна тухла:
Когато тухлата от магнезиев въглерод влезе в контакт с шлаката, въглеродът ще реагира с FeO и други оксиди в шлаката, за да образува слой за обезвъглеродяване при определени условия, което води до разхлабена структура на работната повърхност на тухлата от магнезиев въглерод, което е основната причина за увреждането на магнезиевия оксид въглеродна тухла. Въглеродът реагира с оксиди като CO2, O2 и SiO2 и непрекъснато се окислява от железни оксиди в шлаката; второ, разхлабената структура, образувана от обезвъглеродяващия слой, създава по-големи пукнатини и пори под действието на термично разширение и изтриване на шлаката, което улеснява проникването на шлаката и образуването на фаза с ниска точка на топене с MgO. В същото време повърхностната структура на тухлата от магнезиев въглерод се променя под действието на силно механично разбъркване на разтопения басейн и силно изтриване на стоманената шлака и в крайна сметка постепенно се уврежда отвън навътре, причинявайки тухлата от магнезиев въглерод да бъде силно повреден. Когато температурата надвиши определена стойност, тухленото тяло ще се повреди и бързо ще корозира. Това е така, защото MgO и графитът започват да реагират със собствена консумация при висока температура.
(3) Влиянието на порите:
Поради наличието на микропори вътре и на повърхността на магнезиевите въглеродни тухли е по-вероятно да възникне ерозия на магнезитните въглеродни тухли. По време на използването на mag-c тухли, порите играят ускоряваща роля при образуването на обезвъглеродяващ слой, което на свой ред прави шлаката да ерозира по-сериозно огнеупорния материал на магнезиевите въглеродни тухли. Когато външният въздух навлезе в порите на магнезитните въглеродни тухли за охлаждане, кислородът във въздуха реагира с околния въглерод, за да генерира CO газ и се изпуска през микропорите. Непрекъснатото протичане на двата процеса постепенно увеличава порьозността и размера на порите. Най-важният фактор при генерирането на пори е изборът на свързващи вещества в магнезиевите въглеродни тухли. Като свързващо вещество обикновено се използва фенолна смола. Ако малко количество фенолна смола се добави към магнезиева въглеродна тухла, порьозността няма да бъде твърде висока в студено състояние, около 3%, но фенолната смола ще се разложи, за да произведе вода, водород, метан, въглероден оксид (въглероден диоксид ) и други газове след нагряване и образуват пори под потока на тези газове, увеличавайки порьозността. Следователно магнезитните въглеродни тухли са корозирали от шлаката, преминаваща през порите, което прави окисляването на въглерода и разтварянето на MgO по-интензивно, като по този начин уврежда магнезиевите въглеродни огнеупорни тухли. Поради повтарящия се характер на процеса на генериране на газ, увреждането на огнеупорните тухли от магнезиев въглерод продължава да се засилва.
