在鎂碳磚中鋁粉作為抗氧化劑添加在磚中,是為了防止碳的氧化。而鎂碳磚中碳的存在,主要是防止?fàn)t渣向磚內(nèi)浸蝕,以提高鎂碳磚的抗浸蝕性。但是碳具有易氧化的特性。當(dāng)鎂碳磚中的碳被氧化時(shí),磚的抗浸蝕性隨之發(fā)生下降的變化。碳的氧化將加快磚的損毀,使用壽命降低。
1.當(dāng)鎂碳磚加熱時(shí),磚中的活性鋁與碳發(fā)生反應(yīng),生成高熔點(diǎn)的碳化物,使碳從新凝聚,最終生成Al4C3和Al2O3,AL4C3包容在MgO的表面,阻止了爐渣的浸蝕,提高了磚的壽命。
2.鎂碳磚在高溫狀態(tài)時(shí),活性鋁顆粒氧化生成Al2O3,這個(gè)過(guò)程是由金屬轉(zhuǎn)變成非金屬的相變過(guò)程。氧化生成的Al2O3體積膨脹,密實(shí)了磚中的氣孔,使磚的體密度增加,形成了陶瓷結(jié)合體,從而提高了磚的高溫抗拆。
3.鋁粉在鎂碳磚中的活性越高抗氧化性越好,常態(tài)下鋁粉的活性鋁含量大小與顆粒的直徑是有著直接關(guān)系的。粒徑大的活性高,粒徑小的活性低。原因是細(xì)鋁粉的粒徑小,比表面積大,氧化膜面積大,活性鋁含量低。反之粒徑大的鋁粉比表面積小,表面氧化膜面積小,活性鋁含量高。
4.當(dāng)細(xì)鋁粉與顆粒較大的鎂砂經(jīng)過(guò)30分鐘的混煉時(shí),受到外力的磨擦和碰撞,鋁粉顆粒表面的氧化膜被破壞或被剪切變形,沒(méi)有保護(hù)膜的鋁粉顆粒與氧氣反應(yīng)生成Al2O3,在連續(xù)受外力沖擊、磨擦、碰撞的混煉中,大部分細(xì)鋁粉將全部氧化生成Al2O3,大大降低了鋁粉的活性。混煉是磚還沒(méi)成形前的一道工序,如果在混煉后鋁粉的活性被損壞降低,成形后的磚內(nèi)所含的活性鋁含量將大大的被降低,Al2O3含量增加,使磚的抗浸蝕性大幅度的下降,對(duì)磚的質(zhì)量造成了很大的影響。
5.細(xì)鋁粉在混煉中與酚醛樹(shù)脂充分的接觸,當(dāng)鋁粉與樹(shù)脂均勻分布時(shí),由于酚醛樹(shù)脂的含水量在2~4%之間,使比表面積大的細(xì)鋁粉與水反應(yīng)生成Al(OH)3,又進(jìn)一步降低了鋁粉的活性。