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提高镁碳砖抗氧化能力的主要措施

发布日期： 2018-03-01 08:25:53 阅读量（1310）作者：

碳结合耐火材料在抗侵蚀性能及热震稳定性方面的优势是由于石墨的存在而带来的。—旦石墨被氧化，这些性能优势将不复存在。研究表明，镁碳砖的侵损过程首先是其中的石墨被熔渣中的氧化铁或大气中的氧所氧化生成脱碳层，然后熔渣向脱碳层中侵入，最后侵入的熔渣和MgO颗粒反应而使砖蚀损。

钢包镁碳砖1

提高镁碳砖等抗氧化能力的主要措施一是在工艺上通过调整配料的颗粒级配、选择结合剂、采用高吨位抽真空压机等来提高镁碳砖的密度，抑制氧和氧化物向砖内部侵入：二是在砖中加入抗氧化添加剂：三是对所加入的鳞片石墨进行抗氧化改性处理。

金属Si、Al、Mg及(Al-Mg)合金、(Al-Mg)合金+B4C、(Al-Mg)合金+CaB6，非氧化物SiC、B4C和BN等是常见的抗氧化添加剂。添加剂的抗氧化作用原理主要有两个方面: 一方面从热力学的角度分析，在工作温度下，添加剂或者添加剂和碳反应的生成物与氧的亲和力比碳与氧的亲和力大，优先与氧发生反应从而起到保护碳的作用;另一方面从动力学的角度分析，添加剂与O2、CO或者C反应生成的化合物改变了碳结合耐火材料的结构，如添加金属Al粉可带来2.4倍的体积膨胀，添加SiC粉可带来3.7倍的体积膨胀，B4C和 CaB6添加剂引入的B2O3与MgO等氧化物生成低熔点化合物。体积效应的结果使材料在使用状态下的结构致密'气孔堵塞、透气性降低：低熔点化合物生成的液相也可以堵塞气孔，形成保护层。因而能阻碍氧及反应产物的扩散从而达到延缓碳氧化的目的。由于某些添加剂在一系列化学反应形成Al4C3、MgO·Al2O3、2MgO·SiO2等陶瓷相，因此还可以大幅度地提高制品的高温强度。

近年来国内研究开发出了抗氧化改性石墨。其主要措施是在鳞片石墨的片理间注入适宜的层间物。使用此种石墨制造碳结合耐火材料时不用再添加如Al粉、Si粉之类的抗氧化剂。抗氧化改性石墨广泛用于各类使用条件苛刻的渣线部位MgO-C砖，使用寿命较同等MgO级别的MgO-C砖(天然鳞片石墨+抗氧化剂)提高50%〜100%。

此外，在碳结合耐火材料的表面涂抹抗氧化涂层也是防止石墨氧化的措施。