Линија шљачке шљаке је део где растопљени челик долази у директан контакт са ваздухом. тренутно,угљеничне цигле од магнезијуманајвише се користе за изградњу линије за шљаку згуру. Због температурне разлике и постојања окружења богатог кисеоником, брзина ерозије овог дела је знатно бржа од ерозије осталих делова. Поред тога, превртање и испуштање шљаке растопљеног челика током рада изазивају велика оштећења на линији шљаке. Због тога је линија шљачке шљаке један од делова са највећом учесталошћу одржавања.
На век трајања линије шљакасте згуре углавном утичу и ограничавају три аспекта: спољашње окружење, ватростални квалитет и начин зидања.
1. Екстерно окружење
Ловач је уређај за пријем растопљеног челика и извођење операција преливања. Температура растопљеног челика је често око 1500 степени. Када линија шљачке шљаке дође у контакт са ваздухом на овој температури, наступиће јака реакција оксидације. Поред тога, температурна разлика контактне површине између растопљеног челика и ваздуха такође има веома снажан утицај на линију шљаке. Велика температурна разлика ће озбиљно тестирати термичку стабилност линије шљачке згуре[20]. Током честих операција пријема и одлагања, ватростални материјал ће произвести одређени степен пуцања. Због тога у спољашњој средини оксидација на високој температури има велики утицај на ерозију линије шљаке. У исто време, огромна промена температуре поставља високе захтеве за термичку стабилност ватросталних материјала. У интеракцији губитка топљења и колапса ватросталних материјала, линија шљачке шљаке се лако оштети, а затим долази до инфилтрације челика.
ЛФ шљака за рафинацију лако изазива оксидацију и декарбонизацију цигли од магнезијум угљеника. ЛФ шљака има релативно низак вискозитет на високој температури, има јаку пермеабилност у слоју за декарбонизацију и има високу растворљивост у магнезијум оксиду. У исто време, шљака лако продре у границу зрна периклаза да би се дисоцирале честице магнезијум песка, као што је приказано на слици 2 (СА је шљака на слици; ТА је пресек три комада). Стога је век трајања магнезитних угљеничних опека ЛФ шљаке релативно низак. Схен ет ал. систематски проучавао механизам оштећења угљеничних цигли магнезијума у ливади у процесу ЛФ рафинације, што указује да се мањи агрегати МгО зрна лако еродирају високотемпературном шљаком. Након ерозије, шљака ће наставити да продире у унутрашњост агрегата МгО дуж границе зрна перикласа, што ће на крају изазвати цепање периклазног агрегата.
2. Ватростални квалитет
Currently, magnesite carbon bricks are mainly used for ladle slag lines. Both traditional magnesia carbon bricks and low-carbon magnesite carbon bricks, which are currently widely used, mainly use flake graphite as their carbon source. Flake graphite is generally selected from -197, -196, etc., that is, the particle size is greater than 100 mesh and the purity is higher than 97% or 96% (mass fraction). The binder is a thermosetting phenolic resin. During the carbonization reaction, the self-chain segments undergo cross-linking reactions to form a network structure that can form a mechanical interlocking force between magnesia sand particles and graphite. Graphite is the main raw material for the production of magnesia carbon refractory bricks, mainly due to its excellent physical properties: ① non-wetting of slag, ② high thermal conductivity, and ③ low thermal expansion. In addition, graphite does not melt with refractory materials, and graphite has high refractoriness. It is precisely because of this characteristic that mag-c bricks are selected for slag lines with harsh operating environments [24]. For low carbon magnesia carbon bricks (mass fraction of carbon ≤8%) or ultra-low carbon magnesite carbon bricks (mass fraction of carbon ≤3%), it is difficult to form a continuous network structure due to the low carbon content, so the organizational structure design of low carbon magnesia-carbon bricks is relatively complex. On the contrary, the organizational structure design of high carbon mag-carbon bricks (mass fraction of carbon>10%) је релативно једноставно.
Због осетљивости магнезитних угљеничних опека на влагу и утицаја избора формуле, перформансе магнезит-карбонских опека ће бити у одређеној мери погођене. Након што су цигле од магнезијум угљеника влажне, структура постаје лабава, а вода излази на високој температури и ствара више празних канала, што ће имати негативан утицај на термичку стабилност и отпорност на корозију ове цигле, а способност да се носи са растопљеним челиком ће такође бити у великој мери ослабљен. МгО-Ц је веома осетљив на термомеханичку абразију јер коефицијент термичког ширења МгО има високу реверзибилност. Везиво од магнезијум карбонске цигле је такође важан фактор који утиче на квалитет цигле од магнезијум угљеника. Превише или премало везива ће утицати на перформансе угљеничне цигле од магнезијума. Премало везива ће довести до тога да се прах од магнезијум карбонске цигле лабаво везује и лако се пере и љушти; превише везива ће проузроковати погоршање стабилности топлотног удара и ватросталности цигле од магнезијум угљеника, а превише штетних елемената ће бити додато у растопљени челик.
Када лонац прими истопљени челик из претварача, биће праћен великом количином шљаке. Ниска тачка топљења 2ЦаО·СиО2 у шљаци се раствара у граници зрна МгО и хемијски реагује са елементима у траговима нечистоћа у слоју МгО, који игра главну улогу у растварању магнезијевих ватросталних материјала. Из перспективе конверторске шљаке, истраживање побољшања перформанси ватросталних опека од магнезијум угљеника углавном се фокусира на магнезијев песак, антиоксиданте и микроструктуру.
Поред тога, додавање антиоксиданата циглама од магнезијум угљеника такође утиче на њихов квалитет. Да би се побољшала отпорност на оксидацију цигли од магнезијума и угљеника, често се додаје мала количина адитива. Уобичајени адитиви укључују Си, Ал, Мг, Ал-С, Ал-Мг, Ал-Мг-Ца, Си-Мг-Ца, СиЦ, Б4Ц, БН и Ал-БЦ и Ал-СиЦ-Ц серије адитива. Улога адитива углавном има два аспекта: са једне стране, са термодинамичке тачке гледишта, на радној температури, адитиви или адитиви реагују са угљеником и стварају друге супстанце. Њихов афинитет са кисеоником је већи од афинитета угљеника са кисеоником, и они се оксидују пре угљеника, чиме се штите угљеник. С друге стране, са кинетичке тачке гледишта, једињења настала реакцијом адитива са О2, ЦО или угљеником мењају микроструктуру угљеничних композитних ватросталних материјала, као што су повећање густине, блокирање пора и ометање дифузије кисеоника и продукти реакције [28]. Тренутно се Ал прах углавном користи у циглама од магнезијевог угљеника како би се спречила оксидација угљеника. Иако Ал има јаку антиоксидациону способност, на високој температури Ал реагује са Ц и Н2 да би се формирала једињења Ал угљеника и азота. Међу њима, Ал карбид се лако хидратизује у процесу од високе до ниске температуре, што резултира стварањем шупљина унутар цигле од магнезијум угљеника, што узрокује попуштање структуре и пуцање.
3. Метода зидања
Магнезијумске угљеничне цигле у линији за шљаку згуром углавном користе суво зидање (директно слагање цигле без везивања ватрогасног блата) и мокро зидање (користећи ватросталну муљу у комбинацији са ватросталним циглама). Предност сувог зидања је што смањује утицај пожарног блата. У условима високе температуре, због различитих материјала маг-ц цигле и ватрогасног блата, стопа термичког ширења је различита због температуре, што је лако створити празнине на контактној површини. Недостатак ове методе је што се не може гарантовати да ће цигле бити 100% у блиском контакту. У исто време, када се угљеничне цигле од магнезијума шире услед топлоте, нема места за пуферовање између цигли, што узрокује да се цигле стисну и ломе; или услед ширења цигле, цео прстен линије шљаке се подиже као целина, а огромна сила истискивања изазива деформацију ивичне плоче, а ватростални материјал губи заштиту и испире се и љушти, што представља већу угрожавање квалитета линије шљаке.
Метода мокрог зидања је слична методи зидања у зградама, али је строжија по захтевима. Предност ове методе је у томе што може добро избећи празнине које се могу појавити у сувом зиду. Истовремено, пожарно блато је слабо на високим температурама. Када се угљеничне цигле од магнезијума шире због топлоте, оне могу тећи како би се прилагодиле променама у празнинама између цигли, распршујући силу екструзије између цигли, чиме се избегава стварање празнина. Недостатак ове методе је што употреба противпожарног блата чини структуру шљаке нестабилном и повећава тежину зидања. Ако је ватрено блато неуједначено, и даље ће бити празнина између цигли.
