Os efeitos dos antioxidantes na resistência à oxidação detijolos refratários de carbono de magnésiarefletem-se principalmente nos seguintes aspectos:
1. Retardando a taxa de oxidação do carbono
Durante o uso de tijolos de magnésio e carbono, a oxidação do carbono é um grande problema. A adição de antioxidantes pode efetivamente retardar a taxa de oxidação do carbono, prolongando assim a vida útil dos tijolos de magnésio e carbono. Isto ocorre porque os antioxidantes podem reagir com o oxigênio para gerar óxidos ou carbonetos correspondentes, que podem bloquear os poros e reduzir a permeabilidade dos produtos, inibindo ou retardando assim a oxidação do carbono.
2. Melhorando o desempenho em altas temperaturas
Os antioxidantes podem não apenas retardar a oxidação do carbono, mas também melhorar o desempenho em altas temperaturas dos tijolos de carbono de magnésia. Por exemplo, após a adição de antioxidantes como o metal Al, Si, B4C, esses elementos reagirão com o oxigênio para gerar óxidos ou carbonetos correspondentes e formar novas fases minerais em altas temperaturas. Estas novas fases minerais podem aumentar a densidade dos tijolos, melhorar a sua resistência a altas temperaturas e a resistência à erosão da escória.
3. Formando uma camada protetora antioxidante
Depois de adicionar antioxidantes aos tijolos de carbono de magnésia, esses aditivos reagirão com o oxigênio em altas temperaturas para formar uma densa camada protetora antioxidante na superfície do tijolo. Esta camada protetora pode prevenir eficazmente a penetração de oxigênio, protegendo assim o carbono dentro do tijolo da oxidação. Por exemplo, tijolos refratários de magnésio e carbono com adição de B4C gerarão fases de baixo ponto de fusão, como borato de magnésio, em altas temperaturas. Estas fases de baixo ponto de fusão formam uma camada líquida na superfície, aumentando ainda mais o efeito da camada protetora antioxidante.
4. Melhorar a resistência à corrosão
A adição de antioxidantes também pode melhorar a resistência à corrosão dos tijolos de carbono de magnésia. Isso ocorre porque os antioxidantes podem melhorar a microestrutura do corpo do tijolo, tornando-o mais denso e uniforme. Esta microestrutura densa e uniforme pode reduzir a penetração e erosão da escória e do aço fundido no corpo do tijolo, melhorando assim a resistência à corrosão do corpo do tijolo.
5. O papel dos antioxidantes específicos
Metal Al: O pó metálico Al tem boa condutividade térmica e um baixo ponto de fusão (659 graus). Ele reage no tijolo para gerar compostos como Al4C3, AlN e Al2O3. Esses compostos podem formar uma densa camada protetora em altas temperaturas, inibir a oxidação do carbono e melhorar o desempenho dos tijolos em altas temperaturas.
Si metálico: O Si tem uma energia livre de formação de baixo padrão, forte afinidade com o oxigênio e é fácil de combinar com o oxigênio para formar o óxido SiO2 correspondente, inibindo assim a oxidação do carbono.
B4C: B4C pode gerar fases de baixo ponto de fusão, como borato de magnésio, em altas temperaturas. Estas fases formam uma camada líquida na superfície, impedindo a penetração do oxigênio e melhorando a resistência à oxidação.
Outros aditivos: como Al-Mg, SiC, CaB6, etc. também são frequentemente usados como antioxidantes para tijolos de carbono de magnésia. Eles melhoram a resistência à oxidação e o desempenho dos tijolos em altas temperaturas por meio de diferentes mecanismos.
VI. Exemplos de aplicação
Em aplicações reais, muitos fabricantes adicionam uma quantidade adequada de antioxidantes para melhorar a resistência à oxidação dos tijolos de carbono de magnésia ao produzi-los. Por exemplo, tijolos de carbono de magnésia amplamente utilizados em equipamentos metalúrgicos de alta temperatura, como conversores, fornos elétricos a arco e panelas, geralmente adicionam antioxidantes como Al, Si e B4C. A adição desses aditivos melhora significativamente a vida útil e a estabilidade de desempenho dos tijolos de magnésia-carbono.
Em resumo, os antioxidantes têm um efeito significativo na resistência à oxidação dos tijolos refratários de magnésia e carbono. Ao selecionar antioxidantes adequados e controlar sua quantidade de adição, o desempenho em altas temperaturas, a resistência à corrosão e a vida útil dos tijolos de carbono de magnésia podem ser efetivamente melhorados.
