Ďalším typom žiaruvzdorného materiálu používaného v AOD peciach sú žiaruvzdorné materiály MgO-CaO. Technické výhody žiaruvzdorných materiálov MgO-CaO používaných v AOD peciach oproti žiaruvzdorným materiálom MgO-Cr2O3 sú:
(1) Tento materiál neobsahuje chróm, takže nezvýši inklúzie chrómu v roztavenej oceli. Je veľmi dôležité kontrolovať obsah chrómu nielen v roztavenej oceli bez obsahu chrómu, ale aj v roztavenej oceli s obsahom chrómu;
(2) Žiaruvzdorné materiály MgO-CaO sú chemicky kompatibilné s vysokokvalitnou odsírenou vápennou troskou;
(3) Žiaruvzdorné materiály MgO-CaO majú silnú odolnosť voči redoxným reakciám, dokonca aj v peciach AOD a pri vysokých teplotách;
(4) Žiaruvzdorné materiály MgO-CaO vykazujú zjavné vlastnosti tečenia pri teplotách až 1260 °C<. This indicates that this type of material has a strong resistance to spalling on the hot surface, so it can become a dense brick with the greatest corrosion resistance when used;
(5) Suroviny používané na žiaruvzdorné materiály MgO-CaO sa dajú ľahko získať a možno ich získať lokálne;
(6) Žiaruvzdorné materiály MgO-CaO obsahujú vysoko reaktívny f-CaO, ktorý dokáže opraviť trhliny tohto typu materiálu a vytvoriť veľmi hustý a nepriepustný pracovný povrch, takže má vysokú odolnosť proti korózii.
Analýzou výsledkov laboratórnych testov odolnosti proti troske a výsledkov výskumu mikroštruktúry magnézio-vápenatých tehál používaných v AOD peciach sa dospelo k záveru, že erózna odolnosť magnézio-vápenatých žiaruvzdorných materiálov voči AOD troske sa zvyšuje s poklesom CaO/ pomer MgO v materiáli, pričom odolnosť proti odlupovaniu sa zvyšuje so zvyšovaním pomeru CaO/MgO v materiáli; materiál s koncovým členom CaO/MgO=0 (magnéziová tehla) však nie je vhodný pre prevádzkové podmienky pecí AOD, zatiaľ čo materiál s koncovým členom CaO/MgO→∞ (tehla CaO) má pri použití vyššiu životnosť v peciach AOD. V posledných rokoch sa v záujme predĺženia životnosti obloženia pece a zníženia spotreby žiaruvzdorných materiálov vykonalo veľa testov s dolomitovými tehlami a dosiahli sa dobré výsledky so životnosťou dosahujúcou alebo presahujúcou životnosť magnéziových chrómových tehál. .
Výkonnostné výhody magnéziovo-vápenatých žiaruvzdorných materiálov
1. Odolnosť voči troske
Magnéziové vápenaté tehlymajú veľké straty rozpúšťaním v počiatočnej troske a malú eróziu v neskoršej troske. Zároveň troska, ktorá preniká do tehly, reaguje s CaO tehly za vzniku vysoko žiaruvzdorného dikalciumsilikátu, ktorý zvyšuje viskozitu trosky a uhol zmáčania, čím obmedzuje prenikanie trosky do hlbokej časti tehly. tehla a zamedzenie tvorby hrubej metamorfnej vrstvy. Okrem toho sa pri použití horčíkovo-vápenatých žiaruvzdorných materiálov v dôsledku rekryštalizácie fázy oxidu vápenatého vytvorí na horúcom povrchu tehly veľmi hustá nemetamorfovaná dolomitová vrstva, ktorá môže úplne zabrániť prenikaniu trosky.
2. Pevnosť pri vysokej teplote
Nútené miešanie sa zvyčajne používa na rafináciu mimo pece a pranie žiaruvzdorných materiálov oceľovou troskou je veľmi vážne, takže sa vyžaduje, aby žiaruvzdorné materiály mali dobrú odolnosť proti opotrebovaniu pri vysokej teplote. Odolnosť žiaruvzdorných materiálov proti opotrebovaniu sa môže porovnávať podľa ich pevnosti pri vysokej teplote. Všeobecne sa verí, že pevnosť magnéziových vápenatých tehál pri vysokej teplote nie je taká dobrá ako pevnosť magnéziových chrómových žiaruvzdorných materiálov. Avšak Spojené štáty americké vyrobili magnéziovo-vápenatú tehlu s vysokou hustotou, ktorej pevnosť pri vysokej teplote je približne rovnaká ako pevnosť priamo viazaných magnéziových chrómových tehál.
3. Odolnosť voči tepelným šokom
Mimopecné rafinačné pece sú zvyčajne prevádzkované prerušovane, s prudkými zmenami teploty a žiaruvzdorné materiály sú často poškodené tepelným šokom. Pretože žiaruvzdorné materiály na báze magnézia a vápnika obsahujú veľa voľného CaO, majú väčšiu plasticitu pri vysokých teplotách, čo môže tlmiť tepelné napätie spôsobené kolísaním teploty. Okrem toho pri použití nevytvoria hrubú metamorfnú vrstvu a ich odolnosť voči tepelným šokom je lepšia ako u tehál s magnéziou a chrómom.
4. Stabilita vo vysokoteplotnom vákuu
Mimopecná rafinácia sa väčšinou vykonáva vo vysokoteplotnom vákuu, preto treba brať do úvahy stabilitu žiaruvzdorných materiálov. Výsledky ukazujú, že vysoko čisté magnéziové vápenaté tehly sú veľmi stabilné pri vysokoteplotnom vákuu a miera straty hmotnosti je veľmi malá; magnéziovo-chrómové žiaruvzdorné materiály majú veľkú rýchlosť straty hmotnosti, výrazne zvýšenú pórovitosť a sú nestabilné vo vysokoteplotnom vákuu.
