鎂碳磚作為一(yi)種含碳耐火材(cai)料,既利用(yong)了鎂砂的高(gao)抗(kang)渣侵(qin)蝕(shi)能(neng)力(li),又(you)利用了(le)石(shi)墨的高(gao)導熱性(xing)和低膨脹性(xing),另外,石(shi)墨的存在有效彌(mi)補了(le)鎂砂耐剝落性(xing)能(neng)差的缺點(dian)。關于鎂碳磚的侵(qin)蝕(shi)機制,進行(xing)了(le)許多研究,通(tong)常認為(wei)熔渣對 MgO 的溶解以及磚中(zhong)碳的氧(yang)化(hua)是使其壽命縮短的主要原因。
熔渣(zha)對MgO-C耐火材料的侵蝕都是(shi)通過典型的氧(yang)化(hua)-滲(shen)透-脫離(li)機制發生。然而Mg 蒸氣與界面處的(de)氧氣反應(ying)在熱面原位形(xing)成了致(zhi)密的(de)MgO層(ceng),有效地抑制(zhi)熔渣的進一(yi)步滲(shen)透,該保護層(ceng)是氧化氣氛中MgO-C耐火材料具備優異的抗渣侵蝕性(xing)的關(guan)鍵因素(su)。致密MgO層的(de)形成機(ji)制(zhi)涉及(ji)兩個關鍵(jian)步驟(zou):還原(yuan)形成Mg蒸氣及其氧化和重結晶(jing)MgO。
Al2O3-C耐火(huo)材料(liao)含有5%~30%的碳,具備優(you)異的熱(re)機械(xie)和熱(re)化學性(xing)能,是常(chang)用(yong)的功能性(xing)耐火材料。Al2O3-C耐火材料在1550 ℃下與MnO-SiO2-Al2O3 三元渣和 MnO-SiO2二元渣接(jie)觸(chu)后的侵蝕行為,觀察(cha)了(le)侵(qin)蝕(shi)(shi)反(fan)應的(de)瞬態過(guo)程隨時間(jian)和耐(nai)火材(cai)料成分的(de)變化規律。結果顯示,兩(liang)種熔(rong)渣在(zai)耐(nai)火材(cai)料基體中都(dou)有(you)明顯的(de)滲透,三元渣的(de)滲透深度隨著耐(nai)火材(cai)料中碳含量的(de)增加(jia)而(er)增加(jia)。侵(qin)蝕(shi)(shi)在(zai)很大(da)程度上由界(jie)面(mian)區域的(de)溶解反(fan)應決(jue)定,剛玉(yu)在(zai)耐(nai)火材(cai)料中溶解,形成針狀剛玉(yu)晶體,在(zai)長時間(jian)接觸后轉變為有(you)凝(ning)聚力的(de)網狀剛玉(yu)晶體。