روش های رایج برای کاهش فرسایش در دمای بالاآجر کربن منیزیمرا می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
1. انتخاب مواد با کیفیت بالا با ترکیب پایدار برای بهبود مقاومت در برابر فرسایش مواد، مقاومت در برابر شوک حرارتی و مقاومت در برابر ریزش ساختاری
شن و ماسه منیزیم ذوب شده با خلوص بالا و با کیفیت بالا را انتخاب کنید، زیرا دارای مزایای دانه های درشت، چگالی بالا، فعالیت شیمیایی کم، مقاومت در برابر فرسایش بالا و غیره است و می تواند در برابر واکنش خود تخریبی با کربن در دمای بالا مقاومت کند. مهار فرسایش ذرات MgO توسط سرباره. ثانیاً افزایش محتوای MgO و کاهش ناخالصی ها به ویژه محدود کردن SiO2 و کاهش فاز سیلیکات در اجزای ساختاری آجرهای کربنی منیزیم به طوری که واکنش های جانبی مانند واکنش SiO2 با گرافیت در دمای بالا کاهش یابد و کربن کاهش یابد. می توان از اکسیداسیون جلوگیری کرد. علاوه بر این، افزایش درجه تبلور کریستال های MgO می تواند از انحلال ناشی از تبدیل مرزهای دانه MgO به فاز مایع در دمای بالا جلوگیری کند و از نفوذ بیشتر سرباره به آجرهای کربن نسوز منیزیم جلوگیری کند. افزایش خلوص گرافیت همچنین می تواند مقاومت سرباره آجرهای کربنی منیزیمی را افزایش دهد، زیرا با افزایش خلوص گرافیت، مقاومت شوک حرارتی آجرهای کربنی منیزیمی بهبود می یابد و مقاومت خمشی در دمای بالا نیز به طور قابل توجهی بهبود می یابد. بنابراین معمولاً از گرافیت با محتوای کربن بیشتر از 95 درصد استفاده می شود. با افزایش خلوص گرافیت، سایر ناخالصی ها کاهش می یابد و فاز سیلیکات موجود نیز کمتر می شود. در سرباره قلیایی، SiO2 با کربن موجود در آجر کربن منیزیا واکنش داده و یک لایه کربن زدایی تشکیل می دهد و همچنین می تواند فاز ذوب کم با اکسید منیزیم، اکسید آهن و غیره را برای تسریع در انحلال آجرهای کربنی منیزیم تشکیل دهد. در نهایت، افزودن مقدار مناسب آنتی اکسیدان به آجر کربن منیزیا و انتخاب یک چسب حرارتی با کیفیت بالا نیز می تواند عملکرد آجرهای نسوز کربن منیزیا را در دمای بالا بهبود بخشد.
2. ترکیب سرباره ذوب را بهینه کنید
برای مواد نسوز آجر کربن منیزیمی، مقدار MgO در سرباره باید تا حد امکان افزایش یابد تا MgO در سرباره به حالت اشباع برسد و انحلال MgO کاهش یابد. از آنجایی که MgO یک اکسید قلیایی است، افزایش قلیاییت سرباره می تواند واکنش شیمیایی بین سرباره و اکسید منیزیم را کاهش دهد و فرسایش شیمیایی آجرهای کربنی منیزیم را کاهش دهد. کاهش محتوای FeO یا سایر عناصری که ممکن است به صورت شیمیایی در سرباره واکنش دهند، می تواند اکسیداسیون MgO و گرافیت توسط سرباره را کاهش دهد.
3. اقدامات خارجی انجام دهید
یک لایه محافظ روی سطح آجر کربن منیزیا با وسایل خارجی تشکیل دهید تا از تماس آجر کربن منیزیا با سرباره جلوگیری کنید و از نفوذ فیزیکی و فرسایش شیمیایی فولاد مذاب/سرباره با دمای بالا به داخل ماده نسوز جلوگیری کنید. مانند پاشیدن سرباره برای محافظت از کوره. مواد نسوز آجر کربنی منیزیم را می توان توسط میدان های خارجی مانند میدان های الکتریکی، میدان های مغناطیسی و میدان های اولتراسونیک نیز محافظت کرد. در این میان، روش حفاظت کاتدی میدان الکتریکی خارجی، فناوری جدیدی برای مطالعه مقاومت مواد نسوز در برابر فرسایش با دمای بالا فولاد مذاب/سرباره در سالهای اخیر است که توجه گسترده محققان را به خود جلب کرده است.
