Magnesia Carbon Brickje kompozitni materijal magnezije pijeska i ugljika, među kojima je grafit ključ za inhibiranje prodora šljake i otpornosti na koroziju, dok smolisti ugljik gradi strukturnu čvrstoću ugljične cigle magnezita; Ali i ugljik od smole i grafit imaju najveću slabost lakog oksidiranja.
Postoje dva glavna načina oksidacije ugljika u MGO ugljičnim opekama. Jedna je oksidacija ugljika pomoću komponenti plinske faze, a druga je oksidacija oksidiranih komponenti u šljaku ili čeliku. Oksidirane komponente u šljaku ili čelici su uglavnom (Fexo) i [o] itd.; Ova oksidacija dolazi s infiltracijom odgovarajuće tekuće faze u magnezijevu ugljičnu opeku, kao što je prikazano u formuli (1) i formuli (2):
FEXO+C → FE+CO (1)
MNO+C → Mn+CO (2)
Antioksidanti se koriste za sprječavanje oksidacije grafita pomoću plinske faze i tekuće faze. Trenutno su antioksidanti koji se koriste u magnezijskom karbonskom opekama uglavnom metalni i ne-metalni. Metalni antioksidanti uglavnom uključuju Al, SI, Al-MG itd., Dok ne-metalni antioksidanti uglavnom uključuju B4C, ZRB2, Sic itd.
Među metalnim antioksidansima, najčešće se koristi metalni al prah, koji prvo reagira s ugljikom na visokoj temperaturi kako bi tvorio AL4C3, a AL4C3 reagira s CO (G) i slično. Specifični mehanizam djelovanja je sljedeći:
4AL +3 c=al4c3 (3)
2al +3 co=al2o 3+3 c (4)
Al4c 3+6 co =2 al2o 3+9 c (5)
Al2o 3+ mgo=mgo · al2O3 (6)
Kako metalni AL ili AL4C3 sudjeluju u reakciji, djelomični tlak kisika u ciglu smanjuje se, a grafit i slično su zaštićeni. Mehanizam antioksidacije metala SI je sličan.
Učinak antioksidacije metala Al je relativno dobar, koji uglavnom dolazi iz dvije točke. Prvo, smanjenje djelomičnog tlaka kisika u magnezijevim ugljičnim opekama formulom (3) ~ (4); Drugo, učinak ekspanzije volumena reakcije formule (6) čini strukturu magnezijevog ugljičnih opeka gustom. Istodobno, jednadžbe (3) i (6) također postižu visoku visokotemperaturnu savijanje snage MGO-C opeka, zbog čega većina cigle MGO-C koristi metalni al prah kao antioksidans; Međutim, budući da je reakcijska jednadžba (3) popraćena velikim volumenskim učinkom, količina metala AL dodana magnezijskom ugljikovim ciglama općenito je manja od 3%. Volumenski učinak metala SI u procesu antioksidacije je relativno mali, ali metalni SI stvara M2S (2MGO · SiO2) zbog oksidacije SiO2, što smanjuje performanse visoke temperature materijala.
Osim što reagira s ugljikom za stvaranje SIC-a, metalni SI prah također može formirati sic vlakna nalik viskiju kako bi se povećala čvrstoća. Stoga se kao antioksidans za MGO-C opeke, metalni al prah i SI prah uglavnom koriste u kombinaciji. Prilikom dizajniranja nove šljake MGO-C opeke, metalni al prah i SI prah dodaju se kao antioksidanti, a njihov radni vijek je duži od originalne tradicionalne linije Slag Line MGO-C cigle. Iz perspektive mikrostrukture, promatraju se i raspravljaju MGO-C opeke s dodanim AL, SI itd., A mehanizam protiv oksidacije analizira se zajedno s termodinamikom.
Što se tiče ostalih metalnih antioksidanata, obično se koriste legure MG-AL. Zhang Jin i Zhu Boquan dodali su MG-AL leguru u prahu kao antioksidans magnezijevim ugljičnim ciglama s niskim udjelom ugljika. Mehanizam djelovanja legure MG-AL sličan je onom AL, a MG također ubrzava stvaranje sekundarnog sloja periklaze, značajno poboljšavajući otpornost na oksidaciju magnezija ugljičnih opeka.
U usporedbi s metalnim antioksidansima, ne-metalni antioksidanti posljednjih su godina proučavani i pokazali su i vrlo dobra antioksidacijska svojstva. Nemetalni antioksidanti uglavnom uključuju B4C, ZRB2, MGB2, TIN, SIC, itd., Ali u usporedbi s drugim antioksidansima, učinak SIC-a je relativno loš. Ne-metalni antioksidanti (uzimanje B4C i ZRB2 kao primjere) podvrgnuti će se sljedećim reakcijama u magnezijevim ugljičnim ciglama:
B4c +6 co =2 b2o 3+7 c (7)
Zrb 2+5 co=zro 2+ b2o 3+5 c (8)
B2O3 generiran reakcijom reagirat će s MGO i drugima da formiraju blokirajući sloj, sprječavajući tako kontinuiranu oksidaciju magnezija ugljičnih opeka.
Mjerenjem funkcionalnog odnosa između gubitka i temperature mase ugljika (13 {0} 0 i 1500 stupnjeva) i vremena (2, 4 i 6H), otpornost na oksidaciju MgO-C vatrostalnih uzoraka s 0, 1% i 3% antioksidanata (AL, SI, SIC i B4C) dodani su masom. Vjeruje se da je B4c najučinkovitiji antioksidans na 1300 stupnjeva i 1500 stupnjeva, posebno pri 1500 stupnjeva, učinak je mnogo bolji od ostale tri, jer se na površini cigle formira nepropusni i gusti sloj MG3B2O6. Iako SIC također može poboljšati oksidacijsku otpornost magnezijskih ugljičnih opeka, učinak je lošiji u usporedbi. Eksperimentalne metode kao što su termogravimetrijska analiza i rendgenska difrakcija potvrdile su da se B4C oksidira tijekom postupka pucanja ispod 1000 stupnjeva da bi se dobila 3MGO · B2O3 koja je stabilna na visokoj temperaturi.
MGB2 i ostali antioksidanti korišteni su u vatrostalnim materijalima od magnezije. Kalcinirani su u pokopanim ugljikom i zračnom atmosferom. Rezultati su pokazali da je efekt antioksidanata bio inferiorn od B4C i bolji od AL praha i SI praha. Istaknuto je da je razumna dodatna masna udjela MGB2 u magneziji ugljikovo vatrostalno materijale iznosio oko 3%. Pripremljena su dva uzorka od opeke MgO-C bez aditiva i s 2% limata koji sadrže ugljik. Rezultati testa otpornosti na eroziju šljake pokazali su da je otpornost na eroziju šljake uzorka s kositrom bila značajno bolja od uzorka bez aditiva. Glavni razlog zbog kojeg TIN poboljšava erozijsku erozijsku otpornost magnezitnih ugljičnih opeka je taj što oksidacijski proizvod TiO2 kositra u reakcijskom sloju reagira s CAO -om u šljaku da tvori CatiO3 s talinom od 197 0 stupnjeva; TiO2 formiran oksidacijom kositra u dekarburiziranom sloju reagira s C, CAO i MGO kako bi formirao Catio3 i 2mGo. TiO2, TiC, Ti (C, N) Čvrsta otopina itd. Sve su mineralne faze visoke taline, koje povećavaju viskoznost šljake i smanjuju prodor šljake, poboljšavajući na taj način otpornost na eroziju šljake magnezijevog ugljičnih opeka. Nadalje, kada se u kombinaciji koriste kositar (masovni frakcija, 2%), aluminijski prah (masna frakcija, 1%) i B4c (masni frakcija, 0,5%), značajno poboljšana je visoka temperaturna fleksibilna čvrstoća, otpornost na oksidaciju i koroziju korozije.
