含碳耐火材料損耗機(jī)理判斷方法

根據(jù)氧化動(dòng)力學(xué)研究，低溫環(huán)境下，氧氣通過(guò)擴(kuò)散機(jī)理對(duì)含碳耐火材料的氧化是主要的氧化原因，含碳耐火材料的孔徑分布、氣孔率等則成為氧化行為的重要影響因素。一般含碳耐火材料的氧化行為分為兩個(gè)階段，即線性氧化階段和非線性氧化階段，且線性氧化階段占據(jù)了主要的氧化過(guò)程。當(dāng)溫度高于1400℃時(shí)，碳往往被爐渣或自身原料體系中的氧化物間接氧化。

采用非等溫和等溫氧化實(shí)驗(yàn)含碳耐火材料的兩種氧化過(guò)程，發(fā)現(xiàn)在800～1200℃時(shí)，不含抗氧化劑的含碳耐火材料的氧化動(dòng)力學(xué)呈現(xiàn)線性規(guī)律，而加入碳化硅后，含碳耐火材料的氧化動(dòng)力學(xué)遵循拋物線規(guī)律。根據(jù)等溫氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的擬合曲線的斜率和相關(guān)系數(shù)確定了質(zhì)量變化與時(shí)間之間的線性關(guān)系。

通過(guò)等溫和非等溫氧化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同氣體流量下石墨含量不同的鎂碳磚的碳氧化過(guò)程，發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有負(fù)壓的情況下，間接氧化是碳的直接氧化導(dǎo)致的，兩種氧化模式之間的轉(zhuǎn)變溫度取決于耐火材料的碳含量。氣體流量對(duì)氧化速率沒(méi)有影響，說(shuō)明碳的氧化過(guò)程主要由孔擴(kuò)散控制。

通過(guò)連續(xù)氧化測(cè)試，以固定的時(shí)間間隔測(cè)量氧化層的質(zhì)量或厚度損失只能定量地評(píng)估碳的氧化，相對(duì)較粗的晶粒及不規(guī)則氧化區(qū)域很難精確定義氧化邊界的精確位置。MgO-C耐火材料氧化產(chǎn)生的CO在過(guò)量的O?中被進(jìn)一步氧化成CO?。他們還使用紅外光譜儀對(duì)CO?濃度進(jìn)行連續(xù)定量分析以確定氧化速率。此外，不同含量的抗氧化劑添加到MgO-C耐火材料中產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)及體積膨脹也是影響氧化動(dòng)力學(xué)的重要因素。

通過(guò)引入抗氧化劑消耗因子對(duì)收縮核模型進(jìn)行修改，可計(jì)算出使用不同抗氧化劑的耐火材料中氣態(tài)物質(zhì)的有效擴(kuò)散系數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，Mg對(duì)降低有效擴(kuò)散系數(shù)具有負(fù)面影響，而Al、Si、SiC和B4C對(duì)其具有正面影響，添加B4C的樣品的有效擴(kuò)散系數(shù)要小于添加其他抗氧化劑的樣品。

以上就是元領(lǐng)小編對(duì)含碳耐火材料的損耗的判斷方法總結(jié)，其實(shí)為了避免損耗，我們可以提高含碳耐火材料抗氧化性能的主要途徑就是阻止外部環(huán)境中的氧氣不斷滲透到材料中與碳發(fā)生氧化反應(yīng)。您如果需要澆注料、噴涂料、搗打料、炮泥、高鋁磚、硅磚、擋渣球、耐火預(yù)制件、耐火骨料細(xì)粉、粘土等耐火制品，