随着耐火砖抗侵蚀性能的提高,虽然单一炉渣相、金属相造成的熔损减少了,但对于转炉、电炉、吹Ar时的钢包、熔融还原炉等来说,由于炉渣、气体、金属相相互分散而形成的分散系则对耐火砖激烈冲刷。例如,炉渣—气体、炉渣—金属界面或耐火砖的砌缝等处的局部熔损现象(简称局部熔损)却明显存在。这种局部熔损基本上;决定了耐火砖的寿命,因而明确局部熔损机理、防止局部熔损以;堤高耐火砖使用寿命就成了耐火砖应用技术研究的一个重要课题。
早已了解到,氧化物向炉渣相中的熔解支配了熔解成分在炉渣相中的扩散速度;氧化物—碳系耐火砖中的碳向金属相中的熔解则支配碳在金属相中的扩散速度。因此,在熔解成分的界面和熔液相基体中,浓度差和搅拌是影响熔解速度的显著因素。但是,假定固—液界面形成新的反应相(例如MgO—C砖在使用时形成MgO致密层等),则可降低熔解速度。 现在已观察到,在金属冶炼、特别是钢铁冶炼过程中使用的耐火砖,在熔渣表面、熔渣—金属界面或砌缝等方面,像这样的局部熔损是引入注目的。
在历史上,氧化物系耐火砖的局部熔损,首先在玻璃熔化罐耐火砖方面,作为实用上的重大问题被提出来了。在熔渣表面的局部熔损,主要是由于固体氧化物—熔渣—气相这三相边界附近的熔渣的马栾哥尼效应产生的界面干扰所造成的。在液体的情况下,液体表面或液体—液体界面的表面张力或界面张力,因为相当于其差(或梯度)的切向力的作用,所以液体的运动发生了变化。把这种场合的表(界)面张力的部分变化,称为马栾哥尼效应。
近年来,由于盛钢桶使用条件的苛刻化,采用了以镁碳砖加强渣线部位,一般壁使用锆砖的区域砌衬方式。在锆砖和镁碳砖边界部位发生了局部熔损,往往因寿命低而报废了。这种局部熔损现象是发生在不同种类耐火砖的边界上,而显著的熔损主要发生在熔渣—金属界面上。
随着耐火材料行业的发展,局部熔损问题有待进一步研究,明确其机理,以便制定相应措施。防止局部熔损的发生,提高耐火砖的使用寿命。
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