張家口轉(zhuǎn)爐耐材鎂質(zhì)材料的損毀機(jī)理
 熔損
在轉(zhuǎn)爐冶煉周期中，轉(zhuǎn)爐爐襯主要發(fā)生以下兩種熔損。一是鎂砂中的雜質(zhì)成分SiO2和CaO,與鎂砂反應(yīng)生成低熔點(diǎn)物質(zhì)。二是轉(zhuǎn)爐渣中的FeO與耐火材料中的MgO反應(yīng)形成MgO-FeO固溶體，降低了熔點(diǎn)。上述兩種熔損現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生，導(dǎo)致鎂碳磚熔損。鎂砂的溶解對(duì)鎂碳磚的熔損有很大影響，因此將高純度原料和晶界少的鎂砂原料應(yīng)用于熔損嚴(yán)重區(qū)域的鎂碳磚，并適當(dāng)增加爐渣中MgO的含量，可以改善鎂碳磚的熔損狀況。
 氧化
在冶煉時(shí)鎂碳磚的氧化是不可避免的，鎂碳磚中的碳(石墨和碳質(zhì)結(jié)合劑)被氧化性氣體和渣中氧化物氧化。鎂碳磚氧化分為碳與氧氣的直接氧化和碳與氧化物的間接氧化，反應(yīng)式分別為(1)和(2)、(3)。轉(zhuǎn)爐出鋼口、爐口、爐帽和渣線的氧化較為明顯，其中出鋼口和渣線主要受到爐渣的氧化，爐口和爐帽主要受到氣體的氧化。氧化后的鎂碳磚結(jié)構(gòu)疏松強(qiáng)度降低，在氣流和鋼水的沖刷下逐漸被侵蝕。
 剝落
剝落分為機(jī)械剝落和熱震剝落。加廢鋼時(shí)，前大面的鎂碳磚會(huì)同時(shí)受到冷源廢鋼熱震沖擊和機(jī)械沖擊，從而使鎂碳磚部分剝落。轉(zhuǎn)爐因供氣流量高，供氣元件(透氣磚)周圍的耐火材料溫度變化激烈，內(nèi)部液體的攪拌力很強(qiáng)。透氣磚的損毀機(jī)理主要為熱震剝落。因此，前大面的鎂碳磚應(yīng)減少碳含量和提高強(qiáng)度，以抵抗機(jī)械剝落。可在濺渣護(hù)爐的措施下使透氣磚端部生成“爐渣-金屬透氣蘑菇頭”,減輕氣泡反擊和水錘沖刷侵蝕，提高透氣磚壽命。
 磨損
轉(zhuǎn)爐爐底、供氣元件和出鋼口處，磨損損毀是主要的損毀原因。例如轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)，出鋼口受到間歇性的熱震沖擊并要承受鋼水和部分鋼渣的沖刷，導(dǎo)致耐火骨料的磨損。此部位的特點(diǎn)是鋼渣與鋼水共存流動(dòng)，難以形成穩(wěn)定的渣附著層，石墨和鎂砂因鋼水流動(dòng)沖刷而脫落。基于上述問題，可通過調(diào)整原料的顆粒級(jí)配提高鎂碳磚的體積密度和添加金屬纖維來提高高溫抗蠕變性。表1總結(jié)了轉(zhuǎn)爐各區(qū)域鎂碳磚的熔損原因和性能要求。