Maons de magnesi-carboni contra oxidació
El maó de carboni de la magnesia és un material compost de sorra i carboni de magnesi, en el qual el grafit és la clau per inhibir la penetració de l'escòria i la resistència a l'erosió, mentre que el carboni de resina construeix la resistència estructural del maó de carboni de la magnesi; Tanmateix, no importa el carboni o el grafit de resina, la seva debilitat més gran és fàcil d’oxidar. Per tant, els antioxidants han estat el punt de partida i el focus de la investigació després de l’aparició de maons de carboni de magnesi.
Hi ha dues maneres principals d’oxidar el carboni en els maons de magnesi-carboni, una és l’oxidació del carboni per components en fase de gas, i l’altra és l’oxidació de components oxidats en escòria o acer. Els components oxidats de l'escòria o l'acer són principalment (FexO) i [o], etc.; Aquesta oxidació es produeix juntament amb la infiltració de la fase líquida corresponent al maó de carboni de magnesi, tal com es mostra a Eqs. (1) i (2): L’oxidació del carboni al maó de magnesi-carbonxO) i [o].
FxO+C → Fe+Co (1)
MnO+C → Mn+Co (2)
L’antioxidant ha d’evitar l’oxidació del grafit en les fases de gas i líquid. Actualment utilitzat en maons de carboni de magnesi Els antioxidants són principalment metàl·lics i no metalls. Els antioxidants metàl·lics inclouen principalment AL, SI, AL-MG, etc., mentre que els no metàl·lics inclouen principalment B4C, zrb2, Sic, etc.
L’antioxidant metàl·lic més utilitzat és el metall al pols, que reacciona primer amb el carboni per generar al4C3a alta temperatura i al4C3reacciona amb CO (G), etc. El mecanisme específic és el següent:
4al +3 c=al4C3 (3)
2al +3 co=al2O3+3C(4)
a l4C3+6 co =2 al2O3+9C (5)
a l2O3+MGO=MGO · al2O3(6)
Amb la participació de metall al o al4C3En la reacció, la pressió parcial de l’oxigen al maó disminueix i el grafit, per exemple, està protegida. El mecanisme de protecció d’oxidació del SI metàl·lic és similar.
L’efecte antioxidant del metall AL és millor, que prové principalment de dues fonts, una, la reducció de la pressió parcial d’oxigen en els maons de magnesi-carboni per Eqs. (3) ~ (4); i dos, l'efecte d'expansió del volum de l'Eq. (6) Reacció, que densifica l'estructura dels maons de magnesi-carboni. I al mateix temps, Eq. (3) i Eq. (6) també aconsegueixen una resistència a la flexió a alta temperatura dels maons de magnesi-carboni, que és la raó per la qual la majoria dels maons de magnesi-carboni adopten la pols de metall AL com a antioxidant; Tanmateix, perquè la reacció Eq. (3) va acompanyat d’un gran efecte volumètric, la quantitat de metall afegida en maons de magnesi-carboni és generalment inferior al 3%. L’efecte de volum del SI metal2S (2mgo · SiO2) i així successivament des del Sio2generat per oxidació.
Metal SI en pols, a més de reaccionar amb el carboni per generar sic, però també pot formar bigotis carregats de fibra sic, millorant així la força, per tant, com a antioxidant de maons de carboni de magnesi, generalment són compostos en pols de metall i SI en pols. En el disseny de nous maons de carboni de magnesi de la línia d’escòria, respectivament, van afegir metall al pols i en pols SI com a antioxidant, la seva vida útil és superior a la línia original de maons de carboni de magnesi de la línia tradicional. Des del punt de vista microestructural d’afegir AL, SI i altres maons de carboni de magnesi per observar i discutir, i amb l’anàlisi termodinàmica del mecanisme anti-oxidació.
Pel que fa a altres antioxidants basats en metalls, s'utilitzen habitualment aliatges MG-AL, etc. Zhang Jin i Zhu Boquan van afegir pols d’aliatge MG-al com a antioxidant en maons de carboni de magnesi de baix carboni, el mecanisme d’acció de l’aliatge MG-AL és similar al de AL, mentre que MG també accelera la formació de la capa de magnesita secundària, que millora significativament la propietat antioxidant de les maons de carboni de magnesi.
En comparació amb els antioxidants metàl·lics, els antioxidants no metàl·lics han estat estudiats més en els darrers anys i també mostren un bon rendiment antioxidant. Els antioxidants no metàl·lics inclouen principalment b4C, zrb2, MGB2, TIN, sic, etc. Tot i això, en comparació amb altres antioxidants, l'efecte de SIC és relativament pobre. Antioxidants no metàl·lics (b4C i zrb2per exemple) en els maons de carboni de magnesi es produiran en la reacció següent:
B4C +6 co =2 b2O3+7C (7)
Zrb2+5 co=zro2+B2O3+5C (8)
El b2O3Generada per la reacció reaccionarà amb MGO, etc. per generar una capa de bloqueig, que al seu torn impedeix l’oxidació continuada dels maons de magnesi-carboni.
La resistència a l’oxidació d’exemplars refractaris MGO-C amb l’addició de 0, 1% i 3% fraccions de massa d’antioxidants (AL, SI, SIC i B4C) es va comparar determinant la pèrdua de massa de carboni en funció de la temperatura (1300 i 1500 graus) i el temps (2, 4 i 6 h), i es va concloure que b4C va ser l’antioxidant més eficaç a 1300 graus i 1500 graus, i sobretot a l’efecte va ser molt millor que els altres tres a 1500 graus, que es va atribuir a la formació d’un MG impermeable i dens3B2O6La capa de la superfície de maó.Sic, tot i que també podria millorar la resistència a l’oxidació dels maons MGO-C, va ser menys efectiva en comparació. Es van utilitzar mètodes experimentals com ara l'anàlisi termogravimètrica i la difracció de raigs X per confirmar que l'oxidació de B4C es produeix durant el procés de tret a temperatures inferiors a 1000 graus, donant lloc a 3MGO-B2O3Això és estable a temperatures altes.
L’aplicació de MGB2i d’altres com a antioxidants a refractaris de carboni de magnesi, calcinats sota l’atmosfera de carboni i aire enterrat, respectivament, van demostrar que l’efecte antioxidant era segon a B4C i superior a les pols d’Al i Si, i es va assenyalar que la fracció de massa d’addició raonable de MGB2En els refractaris de carboni de magnesi va ser aproximadament un 3%. Es van preparar dos tipus d’exemplars de maó de magnesi-carboni sense additius i amb un 2% de llauna que contenia carboni. Els resultats de la prova d’erosió d’escòria mostren que la resistència a l’erosió de les escòries de la mostra amb TIN és significativament millor que la de l’exemplar sense additius. El motiu principal de la llauna per millorar la resistència a l’erosió d’escòria dels maons de magnesi és que: el producte d’oxidació tio2de llauna a la capa de reacció reacciona amb el CAO en l'escòria per generar catio3amb un punt de fusió de 1970 graus; el tio2Format en l’oxidació de l’estany a la capa de descarburització reacciona amb C, CAO, MGO CATIO3, 2mgo, tio2, TiC, Ti (C, N) Solució sòlida, etc. són fases minerals de punt de fusió elevades, que augmenten la viscositat d’escòria i redueixen la penetració de l’escòria, millorant així la resistència dels maons de carboni de magnesi a l’escòria. A més, quan la llauna (fracció de massa, 2%), en pols d'alumini (fracció de massa, 1%) i b4C (fracció de massa, {{0}. 5%) es va utilitzar en el compost, la força de flexió a alta temperatura, la resistència a l’oxidació i la resistència a l’erosió de les escòries dels maons de carboni de magnesi es van augmentar significativament i millorar.
En els darrers anys, l’antioxidant de maó de carboni de magnesi s’inclina més al compost de metall i no metall, per resoldre l’antioxidant únic a un rang de temperatura determinat del rendiment antioxidant no és bo, per tal de jugar els respectius avantatges del rendiment dels antioxidants. Antioxidants metàl·lics i B4C o MGB2compost, de manera que es millori la resistència a l’erosió antioxidant i d’escòria.
Metall AL, Metal SI, Sic i B4C es van utilitzar com a antioxidants en diferents combinacions i els exemplars es van mantenir a 1400 graus durant 2h, i es van analitzar els resultats per demostrar que l'ús d'antioxidants compostos al-Si era el més eficaç. A alta temperatura, sic s’oxida després de c, i tot i que b4C s’oxida abans de C, i el producte d’oxidació b2O3és una fase líquida, que és propici per connectar els porus materials, però el punt de fusió de B2O3només té 450 graus, cosa que fa que la seva velocitat d’evaporació s’acceleri gradualment i, finalment, redueix el rendiment antioxidant de la B4Materials que contenen C. Introduint el 3% de Al i l’1% de TIO2Com a additius en maons de baix carboni de baix carboni, el tractament tèrmic de carbó enterra2Solament, addició composta del 3% de AL i 1% de TIO24 grups per fer comparacions. Els resultats mostren que la introducció composta de Al, tio2additius per evitar la generació d'Al4C3, és propici per a la millora dels maons de carboni de magnesi en el tractament de carbó enterrat a la pols a la pols que es cita, és fàcil hidratar el problema, la força de compressió dels quatre grups dels més alts, el gruix de la capa d’oxidació és la més petita.
En termes d’antioxidant, tot i que s’ha estudiat durant molts anys, l’antioxidant continua sent la principal direcció de recerca dels maons actuals de carboni de magnesi.
Zinfon Refractory Technology Co., Ltd
Som un proveïdor de materials refractaris que integra R + D, producció, construcció, magatzematge i comerç.
Estem oferint diversos refractaris de magnesi i alúmina, inclosos productes en forma de forma i en forma de forma, matèries primeres i productes químics relacionats.
Estem certificats a ISO9001, ISO14001, ISO45001 i altres certificacions nacionals i locals de la següent manera: