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熔渣在镁碳砖和铝碳砖中的侵蚀过程

添加时间:2023年2月23日  浏览次数:

镁碳砖作为一种含碳耐火材料,既利用了镁砂的高抗渣侵蚀能力,又利用了石墨的高导热性和低膨胀性,另外,石墨的存在有效弥补了镁砂耐剥落性能差的缺点。关于镁碳砖的侵蚀机制,进行了许多研究,通常认为熔渣对 MgO 的溶解以及砖中碳的氧化是使其寿命缩短的主要原因

熔渣对MgOC耐火材料的侵蚀都是通过典型的氧化-渗透-脱离机制发生。然而Mg 蒸气与界面处的氧气反应在热面原位形成了致密的MgO层,有效地抑制熔渣的进一步渗透,该保护层是氧化气氛中MgOC耐火材料具备优异的抗渣侵蚀性的关键因素。致密MgO层的形成机制涉及两个关键步骤还原形成Mg蒸气及其氧化和重结晶MgO。

镁碳砖

通过观察熔渣在MgOC耐火材料上的润湿、扩散和侵蚀行为。发现熔渣通过晶界和溶解 MgO形成的通道以及熔渣与碳之间的氧化还原反应形成的孔和通道渗入MgOC耐火材料,MgO的溶解以及熔渣与耐火材料之间的化学反应改变了润湿和扩散过程,加剧了对MgOC 耐火材料的侵蚀。此外,在界面附近发现了MgAl2O4,原位形成MgAl2O4可以提高 MgOC耐火材料的抗渣侵蚀性。

Al2O3C耐火材料含有5%~30%的碳,具备优异的热机械和热化学性能,是常用的功能性耐火材料。Al2O3C耐火材料在1550 ℃下与MnOSiO2Al2O3 三元渣和 MnOSiO2二元渣接触后的侵蚀行为,观察了侵蚀反应的瞬态过程随时间和耐火材料成分的变化规律。结果显示,两种熔渣在耐火材料基体中都有明显的渗透,三元渣的渗透深度随着耐火材料中碳含量的增加而增加。侵蚀在很大程度上由界面区域的溶解反应决定,刚玉在耐火材料中溶解,形成针状刚玉晶体,在长时间接触后转变为有凝聚力的网状刚玉晶体。

关键词:镁碳砖   炭砖   
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