Tehly horčíka-uhlíka proti oxidácii
Magnézia uhlíka je kompozitný materiál z magnézie piesku a uhlíka, v ktorom je grafit kľúčom k inhibícii penetrácie trosky a odolnosti proti erózii, zatiaľ čo revizový uhlík konštruuje štrukturálnu pevnosť horčíky uhlíkovej tehly; Avšak bez ohľadu na živicu alebo grafit, jeho najväčšia slabosť sa ľahko oxiduje. Preto boli antioxidanty hotspotom a zameraním výskumu po výskyte uhlíkových tehál horčíka.
Existujú dva hlavné spôsoby, ako oxidovať uhlík v tehlách horčíka a uhlíka, jedným je oxidácia uhlíka zložkami plynnej fázy a druhým je oxidácia oxidovaných zložiek v troske alebo oceli. Oxidované komponenty v troske alebo oceli sú hlavne (FexO) a [o] atď.; K tejto oxidácii dochádza spolu s infiltráciou zodpovedajúcej kvapalnej fázy do tehly horečnatého uhlíka, ako je znázornené v ekv. (1) a (2): Oxidácia uhlíka v tehle horčíka a uhlíka pomocou komponentov trosky alebo ocele v plynnej fáze je hlavne oxidovanými zložkami v troske alebo oceli, ako napríklad (Fe.xO) a [o].
FExO+C → Fe+Co (1)
MNO+C → Mn+Co (2)
Antioxidant má zabrániť oxidácii grafitu vo fázach plynu a kvapaliny. V súčasnosti sa používajú v antioxidantoch uhlíka horčíka sú hlavne kovové a nekovové. Kovové antioxidanty zahŕňajú hlavne AL, SI, AL-MG atď4C, zrb2, Sic, atď.
Najčastejšie používaným kovovým antioxidantom je kovový prášok, ktorý najprv reaguje s uhlíkom na generovanie al4C3pri vysokej teplote a Al4C3reaguje s CO (G) atď. Špecifický mechanizmus je nasledujúci:
4AL +3 C=al4C3 (3)
2AL +3 co=al2O3+3C(4)
Al4C3+6 co =2 al2O3+9C (5)
Al2O3+Mgo=mgo · al2O3(6)
Za účasti kovu Al alebo Al4C3V reakcii je chránený čiastočný tlak kyslíka v tehle a je chránený napríklad grafit. Mechanizmus oxidačnej ochrany kovového Si je podobný.
Antioxidačný účinok kovového Al je lepší, čo pochádza hlavne z dvoch zdrojov, jeden, redukcia parciálneho tlaku kyslíka v tehniach horčíka-uhlík pomocou ekv. (3) ~ (4); a dva, účinok expanzie objemu ekv. (6) Reakcia, ktorá hlási štruktúru tehál horčíka a uhlíka. A zároveň, Eq. (3) a ekv. (6) tiež dosahuje vyššiu vysokoteplotnú pevnosť ohybu horčíkových a uhlíkových tehál, čo je dôvod, prečo väčšina tehál horčíka a uhlíka prijíma kovový prášok ako antioxidant; Avšak, pretože reakcia ekv. (3) je sprevádzaný veľkým objemovým účinkom, množstvo kovového al pridaného v tehniach horčíka a uhlíka je vo všeobecnosti menšie ako 3%. Objemový účinok kovového Si v antioxidačnom procese je relatívne malý, ale kovový SI znižuje vysokú teplotu výkonu materiálu v dôsledku tvorby m2S (2mgo · Sio2) a tak ďalej od SIO2generované oxidáciou.
Kovový prášok SI Okrem reagovania s uhlíkom na generovanie SIC, ale môže tiež tvoriť fúzy naložené sic vlákno, čím sa zvyšuje pevnosť, a preto ako antioxidant tehál horčíka a uhlíka, sú vo všeobecnosti kovový prášok a prášok SI. Pri návrhu nových troskových línií horčíka uhlíkových tehál pridaných kovovým práškom a práškom SI ako antioxidantu je jeho služobná životnosť vyššia ako pôvodná tradičná troska horčíka uhlíkových tehál. Z hľadiska mikroštrukturálneho hľadiska na pridanie AL, SI a ďalších tehál z horčíka, ktoré pozorujú a diskutujú, as termodynamickou analýzou antioxidačného mechanizmu.
Pokiaľ ide o ďalšie antioxidanty na báze kovov, bežne používané sú zliatiny MG-Al atď. Zhang Jin a Zhu Boquan pridali zliatinový prášok Mg-al ako antioxidant v tehniach uhlíka s nízkym uhlom, mechanizmus pôsobenia zliatiny Mg-Al je podobný ako v prípade Mg, zatiaľ čo Mg tiež urýchľuje tvorbu sekundárnej magnezitovej vrstvy, čo významne zlepšuje antioxidantovú vlastnosť magneum-uhlíkového telesa.
V porovnaní s kovovými antioxidantmi sa v posledných rokoch študovali viac nekovové antioxidanty a tiež vykazujú veľmi dobrý antioxidačný výkon. Nemetalické antioxidanty zahŕňajú hlavne b4C, zrb2, Mgb2, Tin, SIC atď. Avšak v porovnaní s inými antioxidantmi je účinok SIC relatívne zlý. Nekovové antioxidanty (B4C a ZRB2Napríklad) v horčíkovom uhlíkovom tehlách sa vyskytne v nasledujúcej reakcii:
B4C +6 co =2 b2O3+7C (7)
Zrb2+5 co=zro2+B2O3+5C (8)
B2O3Generované reakciou bude reagovať s MGO atď. Na generovanie blokovacej vrstvy, ktorá zase zabraňuje pokračujúcej oxidácii tehál horčíka a uhlíka.
Oxidačná odolnosť refraktérnych vzoriek MGO-C s pridaním 0, 1% a 3% hmotnostných frakcií antioxidantov (AL, SI, SIC a B4C) sa porovnal stanovením straty hmotnosti uhlíka ako funkcie teploty (1300 a 1500 stupňov) a času (2, 4 a 6 hodín) a dospelo sa k záveru, že b4C bol najúčinnejším antioxidantom pri 1300 stupňoch a 1500 stupňoch, a najmä v tomto účinku bol oveľa lepší ako ostatné tri na 1500 stupňoch, čo bolo pripisované tvorbe nepriepustného a hustého MG3B2O6vrstva na tehlovom povrchu.SIC, aj keď by mohla tiež zlepšiť oxidačnú odolnosť tehál MGO-C, bola v porovnaní menej účinná. Na potvrdenie, že oxidácia B, sa použili experimentálne metódy, ako je termogravimetrická analýza a rôntgenová difrakcia4C sa vyskytuje počas procesu vypaľovania pri teplotách nižších ako 1 000 stupňov, čo vedie k 3MGO-B2O3To je stabilné pri vysokých teplotách.
Aplikácia MGB2a ďalšie ako antioxidanty k refrakkóriám uhlíka horečnatý, kalcinované pri zakopanej uhlíkovej a vzduchovej atmosfére, ukázali, že antioxidačný účinok bol na druhom mieste B4C a je lepší ako prášky Al a SI, a bolo zdôraznené, že primeraná hmotnostná frakcia MGBBBBB bgbbb2V refrakkóriách uhlíka horčíka bol asi 3%. Boli pripravené dva druhy tehál horčíka a uhlíka bez prísad a s 2% cín obsahujúceho uhlík. Výsledky testu erózie trosky ukazujú, že rezistencia erózie trosky vzorky s cínu je výrazne lepšia ako vo vzorke bez prísad.2cín v reakčnej vrstve reaguje s CAO v troske, aby sa vytvoril CATIO3s bodom topenia z roku 1970; tio2Vytvorené pri oxidácii cínu v detaburizačnej vrstve reaguje s C, Cao, MGO CATIO3, 2mgo, tio2, TIC, Ti (C, N) tuhý roztok atď. Sú minerálne fázy s vysokým roztavením, ktoré zvyšujú viskozitu trosky a znižujú penetráciu trosky, čím sa zlepšuje odolnosť horčíka uhlíkových tehál na eróziu trosky. Okrem toho, keď Tin (hmotnostná frakcia, 2%), hliníkový prášok (hmotnostná frakcia, 1%) a b4C (hmotnostná frakcia, 0. 5%) sa použili v kompozite, vysokoteplotná pevnosť ohybu, rezistencia na oxidáciu a odolnosť erózie trosky horčík-uhlíkových tehál sa významne zvýšila a zlepšila.
V posledných rokoch je antioxidant z uhlíka horčíka na uhlíkoch naklonený kovovým a nekovovým kompozitom, aby sa vyriešil jediný antioxidant v určitom teplotnom rozsahu antioxidačného výkonu, ktorý nie je dobrý, aby sa hrali príslušné výkonnostné výhody antioxidantov. Kovové antioxidanty a b4C alebo mgb2zložené, aby sa zlepšila rezistencia antioxidantu a erózie trosky.
Metal AL, Metal SI, SIC a B4C sa použili ako antioxidanty v rôznych kombináciách a vzorky sa udržiavali pri 1400 stupňoch počas 2 hodín a výsledky sa analyzovali, aby sa ukázalo, že použitie al-SI kompozitných antioxidantov bolo najúčinnejšie. Pri vysokej teplote sa SIC oxiduje po C, a hoci b4C je oxidovaný pred c a oxidačný produkt B2O3je kvapalná fáza, ktorá vedie k zapojeniu pórov materiálu, ale bod topenia B2O3je iba 450 stupňov, vďaka čomu sa jeho rýchlosť odparovania postupne zrýchľuje a nakoniec znižuje antioxidačný výkon B4Materiály obsahujúce C. Zavádzanie 3% Al a 1% TIO2ako prísady v nízko uhlíkovom horčíkovom uhlíkovom tehlách, zakopané tepelné drevené uhlie pri 1000 stupňoch a 1300, rozdelené na žiadny antioxidant, 3% samotného AL, 1% TIO2sám, kompozitné pridanie 3% Al a 1% TIO24 skupiny na porovnanie. Výsledky ukazujú, že zložené zavedenie Al, Tio2prísady, aby sa predišlo generovaniu al4C3, vedie k zlepšeniu uhlíkových tehál horečníkových uhlíkov v samostatnom citovanom ošetrení práškového dreveného uhlia, ktoré je ľahké hydratovať problém, pevnosť v tlaku štyroch skupín najvyššej, hrúbka oxidačnej vrstvy je najmenšia.
Pokiaľ ide o antioxidant, hoci sa študoval už mnoho rokov, antioxidant je stále hlavným smerom výskumu súčasných uhlíkových tehál horčíka.
Zinfon Refractory Technology Co., Ltd
Sme refraktérny dodávateľ materiálov integrujúci výskum a vývoj, výrobu, výstavbu, skladovanie a obchod.
Ponúkame rôzne refraktózie Magnesia a Hlinitého vrátane výrobkov v tvare aj neostrihovaných výrobkoch, surovinách a súvisiacich chemických výrobkoch.
Sme certifikovaní pre ISO9001, ISO14001, ISO45001 a ďalšie národné a miestne certifikáty nasledovne: