AOD脱铁提镍工艺用镁碳砖的侵蚀机制

为了探究AOD(氩氧精炼)脱铁提镍工艺用镁碳砖的损毁原因,从AOD脱铁提镍炉下线炉衬渣线镁碳砖取样,分析了AOD脱铁提镍工艺用后渣线镁碳砖的化学和物相组成及显微结构,并采用FactSage热力学软件模拟了脱铁渣对镁碳砖的侵蚀,并对比其与镁钙砖炉衬对钢水纯净度的影响。结果表明:在冶炼机械应力和耐火材料毛细管力的双重作用下,高FeO含量脱铁渣进入方镁石相界面;由于FeO和MgO可以无限固溶,相界面的黏结相和部分方镁石相会溶解进脱铁渣中,导致耐火材料中方镁石骨料剥落,且高温液相黏度降低,耐火材料缓冲应力能力下降。在机械应力的作用下,脱铁渣对耐火材料剧烈扰动,形成机械剥落,造成用后耐火材料工作面较为平缓且光滑,分形维数在1.1~1.2。高温液相进入脱铁渣过程中,使得镁碳砖中石墨相在强氧化环境下得以大量保存,同时降低了耐火材料对镍铁水的影响;与使用镁钙砖相比,镁碳砖炉衬寿命大幅提升,镍铁水纯净度方面达到了镁钙砖相同的效果。