鎂碳硅添加劑用鋁粉的增強劑作用
鎂炭磚在使用過程中石愚容易被氧化,磚的表面及內(nèi)部易形成大小不等的孔洞和裂縫,因而熔融的爐渣和有害氣體便會趁機而入,另外再加上爐內(nèi)的機被沖刷和溫度的急劇變化使制品表面的鎂砂顆粒容易脫落,降低了鎂炭磚的使用壽命。為了改變這種狀況,過去曾作過向磚內(nèi)添加一些金屬鋁粉和硅粉的試驗這樣既改變鎂炭磚的顯徵結(jié)構(gòu),增強防氧化的性能阻擋氧氣和其它有害氣體的進入。
為抑制鎂碳磚中的碳在使用過程中的氧化,在生產(chǎn)鎂碳磚過程中常加入一定量的抗氧化劑。常用的添加劑有:金屬鋁粉、硅粉、鋁鎂合金粉、碳化硅粉等加入S粉的抗氧化性機理為:在鎂碳耐火材料中,所添加的S粉會與環(huán)境中的c(s)反應(yīng)生成β-SC,當(dāng)熱處理溫度超過1100℃后,這一反應(yīng)將劇烈發(fā)生。當(dāng)熱處理溫度在1200°左右時,S也會和環(huán)境中的N2反應(yīng)生成的S3N4。此外,當(dāng)熱處理溫度在1100°C-1500℃范圍內(nèi)時,也會有玻璃狀的SO2生成,材料內(nèi)的S和S3N4與C0反應(yīng)生成So(g),會進一步被氧化生成so2,沉積在氣孔內(nèi),堵塞氣孔,降低氧化性氣體的擴散流量,從而提高了鎂碳磚的抗氧化性;當(dāng)熱處理溫度高于1500℃時,S最終會生成的鎂硅橄欖石,M2S冋樣會堵塞氣孔,同時還會提髙材料的強度。
石墨被氧化是鎂碳磚損毀的最主要原因之一,由于石墨被氧化后,整個鎂碳磚的結(jié)構(gòu)開始變得疏松,強度降低,在外力的影響下開始剝落,直到最后完全損毀。整個損毀過程如下:鎂碳磚中石墨氧化→產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變的疏松→鋼水鋼渣侵入疏松結(jié)構(gòu)→外力沖刷溶損。通過對鎂碳磚損毀原理的分析,要提高鎂碳磚的壽命,最切實可行的辦法就是加入抗氧化劑,提高產(chǎn)品的抗氧化性,降低石墨被氧化的概率,常用的氧化劑有鋁粉、硅粉、硅鐵合金粉、硅鈣合金分、碳化硅粉、碳化硼等。
生產(chǎn)鎂碳磚及其他含碳耐火制品,企業(yè)最常用的添加物是鋁粉、硅粉和碳化硅粉,在高檔的鎂碳磚制品中還會用到B4C。這里我們不是要介紹這些添加劑的使用原理,這些原理已經(jīng)有很多專家論述過了,我們主要介紹的是如何選用我們合適的原料,添加劑是鎂碳磚生產(chǎn)過程中成本較高的原料,次品原料很多,怎么能辨別真假呢?
金屬鋁粉的真假識別,金屬鋁粉加入到鎂碳磚中的主要作用是抗氧化,意味著金屬鋁粉必須有活性,現(xiàn)階段大部分企業(yè)采用氧化法將鋁粉氧化成Al2O3,然后檢測Al2O3的含量,來判定金屬鋁粉的純度,但是如果在鋁粉中參雜有鈍化的鋁粉或者直接參入Al2O3粉末,這種化學(xué)分析方法是無法分辨出真假的,由于分辨困難,所有現(xiàn)在很多企業(yè)已經(jīng)直接不檢測鋁粉的真假了。但是有些方法還是比較實用的,比如將鋁粉放在白紙上,在太陽光或者是閃光燈照射下,如果發(fā)現(xiàn)鋁粉的光澤度好,說明假的可能性很小,正常曝光成像的鋁粉一般呈現(xiàn)灰色無光澤,閃光燈下曝光的鋁粉就會有晶瑩的亮點。
除此之外還要觀察每次采購鋁粉的外觀顏色,留樣比對,如果發(fā)現(xiàn)顏色波動大,這時候就要引起注意了。但這些只是經(jīng)驗性的方法,所以我們必須定期送到有關(guān)部門檢驗它的純度,比如通過X衍射就可區(qū)分出原料有無摻假。