Brick tal-Karbonju tal-Manjesjahuwa materjal kompost tar-ramel tal-manjeżja u tal-karbonju, li fosthom il-grafita hemm iċ-ċavetta biex tinibixxi l-penetrazzjoni tal-gagazza u r-reżistenza għall-korrużjoni, filwaqt li l-karbonju tar-reżina jibni s-saħħa strutturali tal-briks tal-karbonju tal-manjesit; Iżda kemm il-karbonju tar-reżina kif ukoll il-grafita għandhom l-ikbar dgħjufija li jiġu ossidizzati faċilment.
Hemm żewġ modi ewlenin ta 'ossidazzjoni tal-karbonju fil-briks tal-karbonju MGO. Wieħed huwa l-ossidazzjoni tal-karbonju mill-komponenti tal-fażi tal-gass, u l-ieħor huwa l-ossidazzjoni ta 'komponenti ossidizzati fi gagazza jew azzar. Il-komponenti ossidizzati fi gagazza jew azzar huma prinċipalment (fexo) u [o], eċċ.; Din l-ossidazzjoni sseħħ bl-infiltrazzjoni tal-fażi likwida korrispondenti fil-briks tal-karbonju tal-manjeżju, kif muri fil-formula (1) u l-formula (2):
FEXO + C → Fe + CO (1)
MNO + C → Mn + CO (2)
L-anti-ossidanti jintużaw biex jipprevjenu l-ossidazzjoni tal-grafita mill-fażi tal-gass u l-fażi likwida. Fil-preżent, l-antiossidanti użati fil-briks tal-karbonju tal-manjeżja huma prinċipalment metall u mhux metal. L-anti-ossidanti tal-metall jinkludu prinċipalment Al, Si, Al-Mg, eċċ., Filwaqt li l-antiossidanti mhux tal-metall jinkludu prinċipalment B4C, ZRB2, SIC, eċċ.
Fost l-anti-ossidanti tal-metall, l-iktar użat ħafna huwa trab tal-metall Al, li l-ewwel jirreaġixxi mal-karbonju f'temperatura għolja biex jifforma Al4C3, u Al4C3 jirreaġixxi ma 'CO (G) u simili. Il-mekkaniżmu speċifiku ta 'azzjoni huwa kif ġej:
4al +3 c=al4c3 (3)
2Al +3 CO=al2O 3+3 C (4)
Al4c 3+6 ko =2 al2o 3+9} c (5)
Al2o 3+ mgo=mgo · al2o3 (6)
Hekk kif il-metall AL jew l-AL4C3 jipparteċipaw fir-reazzjoni, il-pressjoni parzjali tal-ossiġnu fil-briks tonqos, u l-grafita u bħalhom huma protetti. Il-mekkaniżmu kontra l-ossidazzjoni tal-metall Si huwa simili.
L-effett kontra l-ossidazzjoni tal-metall AL huwa relattivament tajjeb, li prinċipalment ġej minn żewġ punti. L-ewwel, it-tnaqqis tal-pressjoni parzjali tal-ossiġnu fil-briks tal-karbonju tal-manjeżju bil-formula (3) ~ (4); It-tieni, l-effett ta 'espansjoni tal-volum tar-reazzjoni tal-formula (6) jagħmel l-istruttura tal-briks tal-karbonju tal-manjeżju densi. Fl-istess ħin, l-ekwazzjonijiet (3) u (6) jiksbu wkoll is-saħħa tal-flexural b'temperatura għolja għolja tal-briks MGO-C, u huwa għalhekk li ħafna mill-briks MGO-C jużaw trab tal-metall AL bħala anti-ossidant; Madankollu, peress li l-ekwazzjoni tar-reazzjoni (3) hija akkumpanjata minn effett ta 'volum kbir, l-ammont ta' metall AL miżjud mal-briks tal-karbonju tal-manjeżja huwa ġeneralment inqas minn 3%. L-effett tal-volum tal-metall Si fil-proċess ta 'anti-ossidazzjoni huwa relattivament żgħir, iżda l-metall Si jiġġenera M2S (2MGO · SiO2) minħabba l-ossidazzjoni ta' SiO2, li tnaqqas il-prestazzjoni ta 'temperatura għolja tal-materjal.
Minbarra li tirreaġixxi mal-karbonju biex tiġġenera SIC, trab tal-metall Si jista 'wkoll jifforma fibri SiC simili għall-whisker biex itejbu s-saħħa. Għalhekk, bħala antiossidant għal briks MGO-C, trab tal-metall Al u trab Si ġeneralment jintużaw flimkien. Meta tfassal linja ta 'gagazza ġdida MGO-C Brick, Trab tal-Metall AL u Trab Si huma miżjuda bħala antiossidanti, u l-ħajja tas-servizz tagħhom hija itwal minn dik tal-briks tal-linja tal-gagazza tradizzjonali oriġinali MGO-C. Mill-perspettiva tal-mikrostruttura, il-briks MGO-C b'AL, Si, eċċ. Huma osservati u diskussi, u l-mekkaniżmu ta 'anti-ossidazzjoni huwa analizzat flimkien ma' termodinamiċità.
Fir-rigward ta 'antiossidanti oħra tal-metall, il-ligi MG-AL huma komunement użati. Zhang Jin u Zhu Boquan żiedu trab tal-liga MG-AL bħala antiossidant għal briks tal-karbonju tal-manjeżju b'livell baxx ta 'karbonju. Il-mekkaniżmu ta 'azzjoni ta' liga Mg-Al huwa simili għal dak ta 'Al, u Mg jaċċelera wkoll il-formazzjoni ta' saff ta 'periclase sekondarju, li jtejjeb b'mod sinifikanti r-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-briks tal-karbonju tal-manjeżju.
Meta mqabbel ma 'antiossidanti tal-metall, antiossidanti mhux tal-metall ġew studjati aktar f'dawn l-aħħar snin u wrew ukoll proprjetajiet antiossidanti tajbin ħafna. L-antiossidanti mhux tal-metall jinkludu prinċipalment B4C, ZrB2, MGB2, TIN, SIC, eċċ., Iżda meta mqabbla ma 'antiossidanti oħra, l-effett ta' SiC huwa relattivament fqir. Antiossidanti mhux tal-metall (li jieħdu B4C u ZRB2 bħala eżempji) se jgħaddu mir-reazzjonijiet li ġejjin fil-briks tal-karbonju tal-manjeżju:
B4C +6 CO =2 b2O 3+7 C (7)
Zrb 2+5 CO=zro 2+ b2O 3+5 c (8)
Il-B2O3 iġġenerat mir-reazzjoni jirreaġixxi ma 'MGO u oħrajn biex jiffurmaw saff ta' imblukkar, u b'hekk jipprevjeni l-ossidazzjoni kontinwa ta 'briks tal-karbonju tal-manjeżju.
Billi tkejjel ir-relazzjoni funzjonali bejn it-telf tal-massa tal-karbonju u t-temperatura (13 0 0 u 1500 grad) u l-ħin (2, 4 u 6h), ir-reżistenza għall-ossidazzjoni ta 'kampjuni refrattarji MGO-C b'0, 1% u 3% antiossidanti (AL, SI, SIC u B4C) miżjuda mill-frazzjoni tal-massa kienet imqabbla. Huwa maħsub li B4C huwa l-aktar antiossidant effettiv fi 1300 grad u 1500 grad, speċjalment f'1500 grad, l-effett huwa ħafna aħjar mit-tlieta l-oħra, minħabba li saff impermeabbli u dens MG3B2O6 huwa ffurmat fuq il-wiċċ tal-briks. Għalkemm SIC jista 'wkoll itejjeb ir-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-briks tal-karbonju tal-manjeżja, l-effett huwa agħar meta mqabbel. Metodi sperimentali bħal analiżi termogravimetrika u diffrazzjoni tar-raġġi X ikkonfermaw li B4C ossidizzat matul il-proċess ta 'sparar taħt il-1000 grad biex jinkiseb 3MGO · B2O3 li huwa stabbli f'temperatura għolja.
MGB2 u antiossidanti oħra ntużaw fil-materjali refrattarji tal-karbonju tal-manjeżja. Huma ġew ikkalkulati fil-karbonju midfun u atmosferi bl-ajru. Ir-riżultati wrew li l-effett anti-ossidant kien inferjuri għal B4C u aħjar minn AL trab u trab Si. Ġie enfasizzat li l-frazzjoni raġonevoli tal-massa ta 'MGB2 fil-materjali refrattarji tal-karbonju tal-manjeżja kienet ta' madwar 3%. Ġew ippreparati żewġ kampjuni tal-briks MGO-C mingħajr addittivi u b'2% landa li fihom il-karbonju. Ir-riżultati tat-test tar-reżistenza għall-erożjoni tal-gagazza wrew li r-reżistenza għall-erożjoni tal-gagazza tal-kampjun bil-landa kienet ferm aħjar minn dik tal-kampjun mingħajr addittivi. Ir-raġuni ewlenija għaliex il-landa ttejjeb ir-reżistenza għall-erożjoni tal-gagazza tal-briks tal-karbonju tal-manjeżit hija li l-prodott ta 'ossidazzjoni TiO2 ta' landa fis-saff ta 'reazzjoni jirreaġixxi ma' CaO fil-gagazza biex jifforma catio3 b'punt ta 'tidwib ta' 197 {0 grad; TiO2 iffurmat bl-ossidazzjoni tal-landa fis-saff dekarburizzat jirreaġixxi ma 'C, CaO, u MGO biex jifforma catio3 u 2mgo. Tio2, tic, tic, ti (c, n) soluzzjoni solida, eċċ huma kollha fażijiet minerali b'punt ta 'tidwib għoli, li jżidu l-viskożità tal-gagazza u jnaqqsu l-penetrazzjoni tal-gagazza, u b'hekk itejbu r-reżistenza għall-erożjoni tal-gagazza tal-briks tal-karbonju tal-manjeżju. Barra minn hekk, meta l-landa (frazzjoni tal-massa, 2%), trab tal-aluminju (frazzjoni tal-massa, 1%) u B4C (frazzjoni tal-massa, 0.5%) jintużaw flimkien, is-saħħa tal-flexural tat-temperatura għolja, ir-reżistenza għall-ossidazzjoni u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-gagazza tal-briks MGO-C huma mtejba b'mod sinifikanti.
