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熔渣在鎂碳磚和鋁碳磚中的侵蝕過程

添加時間:2023年2月23日  瀏覽次數:

鎂碳磚作為一種含碳耐火材料,既利用了鎂砂的高抗渣侵蝕能力,又利用了石墨的高導熱性和低膨脹性,另外,石墨的存在有效彌補了鎂砂耐剝落性能差的缺點。關于鎂碳磚的侵蝕機制,進行了許多研究,通常認為熔渣對 MgO 的溶解以及磚中碳的氧化是使其壽命縮短的主要原因。

熔渣對MgOC耐火材料的侵蝕都是通過典型的氧化-滲透-脫離機制發生。然而Mg 蒸氣與界面處的氧氣反應在熱面原位形成了致密的MgO層,有效地抑制熔渣的進一步滲透,該保護層是氧化氣氛中MgOC耐火材料具備優異的抗渣侵蝕性的關鍵因素。致密MgO層的形成機制涉及兩個關鍵步驟還原形成Mg蒸氣及其氧化和重結晶MgO。

鎂碳磚

通過觀察熔渣在MgOC耐火材料上的潤濕、擴散和侵蝕行為。發現熔渣通過晶界和溶解 MgO形成的通道以及熔渣與碳之間的氧化還原反應形成的孔和通道滲入MgOC耐火材料,MgO的溶解以及熔渣與耐火材料之間的化學反應改變了潤濕和擴散過程,加劇了對MgOC 耐火材料的侵蝕。此外,在界面附近發現了MgAl2O4,原位形成MgAl2O4可以提高 MgOC耐火材料的抗渣侵蝕性。

Al2O3C耐火材料含有5%~30%的碳,具備優異的熱機械和熱化學性能,是常用的功能性耐火材料。Al2O3C耐火材料在1550 ℃下與MnOSiO2Al2O3 三元渣和 MnOSiO2二元渣接觸后的侵蝕行為,觀察了侵蝕反應的瞬態過程隨時間和耐火材料成分的變化規律。結果顯示,兩種熔渣在耐火材料基體中都有明顯的滲透,三元渣的滲透深度隨著耐火材料中碳含量的增加而增加。侵蝕在很大程度上由界面區域的溶解反應決定,剛玉在耐火材料中溶解,形成針狀剛玉晶體,在長時間接觸后轉變為有凝聚力的網狀剛玉晶體。

關鍵詞:鎂碳磚   炭磚   
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