Hloubková analýza antioxidačních vlastností cihel uhlíku hořčíku

Magnesia Carbon Brick je kompozitní materiál magnesia písku a uhlíku, ve kterém je grafit klíčem k inhibici penetrace strusky a odolnosti proti erozi, zatímco pryskyřice uhlík konstruuje strukturální pevnost uhlíkových cihel magnesia; Bez ohledu na pryskyřičný uhlík nebo grafit však je jeho největší slabost snadno oxidovatelná. Antioxidanty byly proto hotspotem a zaměřením výzkumu po výskytu cihel uhlíku hořčíku.

Existují dva hlavní způsoby, jak oxidovat uhlík v cihelch s uhlíkem hořčíku, jedním je oxidace uhlíku složkami plynné fáze a druhou je oxidace oxidovaných složek ve struskovi nebo oceli. Oxidované komponenty ve strusce nebo oceli jsou hlavně (Fe_xO) a [o] atd.; K této oxidaci dochází spolu s infiltrací odpovídající kapalné fáze do cihel hořčíku-uhlík, jak je uvedeno v ekv. (1) a (2): Oxidace uhlíku v cihlu hořčíku uhlíkovou cihlou plynnou fází strusky nebo oceli je hlavně oxidovanými složkami ve strusce nebo oceli, jako například (Fe (Fe (Fe_xO) a [o].

Fe_xO+C → Fe+CO (1)

MNO+C → MN+CO (2)

Antioxidant má zabránit oxidaci grafitu v plynných a kapalných fázích. V současné době se používají v antioxidantách cihel z hořčíku jsou hlavně kovové a nekovové. Mezi kovové antioxidanty patří hlavně AL, SI, Al-MG atd., Zatímco nekovové patří hlavně B₄C, Zrb₂, Sic atd.

Nejpoužívanějším kovovým antioxidantem je kovový prášek, který nejprve reaguje s uhlíkem pro generování Al₄C₃při vysoké teplotě a Al₄C₃Reaguje s CO (G) atd. Specifický mechanismus je následující:

4al +3 c=al₄C₃ (3)

2al +3 co=al₂O₃+3C(4)

Al₄C₃+6 Co =2 al₂O₃+9C (5)

Al₂O₃+Mgo=mgo · al₂O₃(6)

S účastí Metal Al nebo Al₄C₃V reakci je částečný tlak kyslíku v cihel snižuje a například grafit je chráněn. Mechanismus oxidační ochrany kovového SI je podobný.

Antioxidační účinek kovového al je lepší, což pochází hlavně ze dvou zdrojů, z nich, z nich, snížení kyslíkového parciálního tlaku v cihel hořčíku uhlíku pomocí ekv. (3) ~ (4); a dva, objemový rozšiřující účinek ekv. (6) Reakce, která zhlubuje strukturu cihel hořčíku uhlíku. A zároveň ekv. (3) a ekv. (6) Rovněž dosahují vyšší pevnost ohybu vysokoteplotních ohybových cihel hořčíkových uhlíkových cihel, což je důvod, proč většina cihel z hořčíku uhlíku přijímá kovový AL prášek jako antioxidant; Protože však reakce ekv. (3) je doprovázen velkým objemovým účinkem, množství kovového Al přidaného v cihel hořčíku uhlíku je obecně menší než 3%. Účinek objemu kovového SI v antioxidantovém procesu je relativně malý, ale kovový Si snižuje vysokoteplotní výkon materiálu v důsledku tvorby m₂S (2MGO · SIO₂) a tak dále ze Sio₂generováno oxidací.

Kovový prášek SI kromě reakce s uhlíkem za účelem generování SIC, ale také může tvořit vousy naložené sic vlákno, čímž se zvyšuje pevnost, proto jako antioxidant cihel z hořčíku-uhlík je obecně kovový prášek a SI prášek kompozitní. Při navrhování nových cihel z uhlíkových cihel s hořčíkem v respektive přidaném kovovém prášku a SI prášku jako antioxidantu je jeho životnost vyšší než původní tradiční cihly uhlíkového uhlíku. Z mikrostrukturálního hlediska přidání cihel AL, SI a dalších cihel hořčíku k pozorování a diskusi a s termodynamickou analýzou antioxidačního mechanismu.

Pokud jde o jiné kovové antioxidanty, běžně používané jsou slitiny Mg-Al atd. Zhang Jin a Zhu Boquan přidali prášek z slitiny Mg-Al jako antioxidant v cihel s nízkým uhlíkem hořčíku, mechanismus účinku slitiny Mg-Al je podobný jako u AL, zatímco MG také zrychluje tvorbu sekundární vrstvy hořečnatého magnezitu, což zlepšuje antioxidační vlastnost uhlíkového uhlíku.

Ve srovnání s kovovými antioxidanty byly v posledních letech studovány nekovové antioxidanty a také vykazují velmi dobrý antioxidační výkon. Nekovové antioxidanty zahrnují hlavně b₄C, Zrb₂, MGB₂, Cín, sic atd. Ve srovnání s jinými antioxidanty je však účinek SIC relativně špatný. Nekovové antioxidanty (b₄C a Zrb₂Například) u cihel uhlíku hořčíku dojde v následující reakci:

B₄C +6 co =2 b₂O₃+7C (7)

Zrb₂+5 Co=zro₂+B₂O₃+5C (8)

B₂O₃Generované reakcí bude reagovat s MGO atd. Pro generování blokovací vrstvy, která zase zabraňuje pokračující oxidaci cihel hořčíku-uhlík.

Oxidační odolnost proti refrakterním vzorkům MGO-C s přidáním 0, 1% a 3% hmotnostních zlomků antioxidantů (AL, SI, SIC a B₄C) byl porovnán stanovením ztráty uhlíkové hmoty jako funkce teploty (1300 a 1500 stupňů) a času (2, 4 a 6 hodin) a bylo závěrečné, že b₄C byl nejúčinnější antioxidant při 1300 stupňů a 1500 stupňů, a zejména v účinku byl mnohem lepší než ostatní tři při 1500 stupních, což bylo přičítáno tvorbě nepropustné a husté mg₃B₂O₆Vrstva na cihlovém povrchu. Sic, i když by také mohla zlepšit oxidační odolnost cihel MGO-C, byla ve srovnání méně účinná. Experimentální metody, jako je termogravimetrická analýza a rentgenová difrakce, byly použity k potvrzení, že oxidace B B₄C se vyskytuje během procesu střelby při teplotách nižší než 1000 stupňů, což má za následek 3MGO-B₂O₃To je stabilní při vysokých teplotách.

Aplikace MGB₂a další jako antioxidanty na refrakci uhlíku hořčíku, kalcinované pod pohřbenou atmosférou uhlíku a vzduchu, ukázaly, že antioxidační účinek byl na druhém místě B4C a lepší než prášky AL a SI, a bylo zdůrazněno, že přiměřená hmotnostní frakce MGB přidává mgb₂U refrakterie uhlíku hořčíku bylo asi 3%. Byly připraveny dva druhy cihlových vzorků z cihel hořčíku bez přísad as 2% cínu obsahujícího uhlík. Výsledky testu erozní strusky ukazují, že odolnost proti erozi ve vzorku s cínem je výrazně lepší než u vzorku bez přísad. Hlavním důvodem pro zlepšení odolnosti proti erozi z cihel je to: oxidační produkt tio tio₂cínu v reakční vrstvě reaguje s CaO ve strusce za vzniku catio₃s bodem tání z roku 1970; tio₂Vytvořeno v oxidaci cínu v dekarburizační vrstvě reaguje s C, Cao, Mgo Catio₃, 2MGO, Tio₂, Tic, ti (c, n) pevný roztok atd. Jsou minerální fáze tání, které zvyšují viskozitu strusky a snižují penetraci strusky, čímž se zlepšuje odpor cihel hořčíku na erozi strusky. Navíc, když cín (hmotnostní frakce, 2%), hliníkový prášek (hmotnostní frakce, 1%) a b₄C (hmotnostní frakce, 0. 5%) byla použita v kompozitu, vysokoteplotní pevnost v ohybu, oxidační odolnost a odolnost proti erozi cihel s erozí, byla významně zvýšena a zlepšena.

V posledních letech je antioxidant z hořčíku uhlík více nakloněn kovovým a nekovovým kompozitem, aby vyřešil jediný antioxidant v určitém teplotním rozsahu antioxidačního výkonu, není dobrý, aby mohl hrát příslušné výhody antioxidantů. Kovové antioxidanty a b₄C nebo MGB₂kompozitní, takže se zlepšuje odolnost proti erozi antioxidantů a strusky.

Kovový al, kovový Si, sic a b₄C byly použity jako antioxidanty v různých kombinacích a vzorky byly drženy při 1400 stupňů po dobu 2 hodin a výsledky byly analyzovány, aby se ukázalo, že použití kompozitních antioxidantů Al-Si bylo nejúčinnější. Při vysoké teplotě je SIC oxidována po C, ačkoli b₄C je oxidován před C a oxidační produkt b₂O₃je kapalná fáze, která vede k připojení materiálových pórů, ale bod tání B₂O₃je pouze 450 stupňů, což postupně zrychluje jeho odpařování a nakonec snižuje antioxidační výkon B₄Materiály obsahující C. Představení 3% AL a 1% TiO₂Jako přísady v cihel s nízkým uhlíkem hořčíku, pohřbené tepelné léčby uhlí při 1000 stupňů a 1300, se rozdělí na žádný antioxidant, 3% samotného AL, 1% TiO₂sám, složený přidání 3% Al a 1% tio₂4 skupiny pro srovnání. Výsledky ukazují, že složené zavedení Al, Tio₂přísady, aby se zabránilo tvorbě AL₄C₃, přispívá ke zlepšení cihel hořčíku uhlíku v samostatném citovaném ošetření na uhlí AL prášek, který je snadno hydratován, je snadné hydrataci tlaku čtyř skupin nejvyšší, tloušťka oxidační vrstvy je nejmenší.

Pokud jde o antioxidant, ačkoli je studován již mnoho let, antioxidant je stále hlavním směrem současných cihel uhlíku hořčíku.

Zinfon Refraktory Technology Co., Ltd

Jsme dodavatel refrakterního materiálu integrující výzkum a vývoj, výrobu, stavebnictví, skladování a obchod.

Nabízíme různé refrakterie magnézie a oxidu aluminy, včetně tvarovaných i netvorovaných produktů, surovin a souvisejících chemických produktů.

Jsme certifikováni na ISO9001, ISO14001, ISO45001 a dalším národním a místním certifikacích takto:

Odeslat dotaz hned