मैग्नीशियम कार्बन ईंटों के एंटी-ऑक्सीकरण गुण क्या हैं?

मैग्नेशिया कार्बन ईंटमैग्नेशिया रेत और कार्बन की एक समग्र सामग्री है, जिसके बीच ग्रेफाइट स्लैग पैठ और संक्षारण प्रतिरोध को बाधित करने की कुंजी है, जबकि राल कार्बन मैग्नेट कार्बन ईंट की संरचनात्मक शक्ति का निर्माण करता है; लेकिन राल कार्बन और ग्रेफाइट दोनों में आसानी से ऑक्सीकृत होने की सबसे बड़ी कमजोरी है।

MGO कार्बन ईंटों में कार्बन ऑक्सीकरण के दो मुख्य तरीके हैं। एक गैस चरण घटकों द्वारा कार्बन का ऑक्सीकरण है, और दूसरा स्लैग या स्टील में ऑक्सीकृत घटकों का ऑक्सीकरण है। SLAG या STEEL में ऑक्सीकृत घटक मुख्य रूप से (Fexo) और [O], आदि हैं; यह ऑक्सीकरण मैग्नीशियम कार्बन ईंट में संबंधित तरल चरण की घुसपैठ के साथ होता है, जैसा कि सूत्र (1) और सूत्र (2) में दिखाया गया है:
Fexo+C → Fe+Co (1)
MNO+C → MN+CO (2)
एंटीऑक्सिडेंट का उपयोग गैस चरण और तरल चरण द्वारा ग्रेफाइट के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए किया जाता है। वर्तमान में, मैग्नेशिया कार्बन ईंटों में उपयोग किए जाने वाले एंटीऑक्सिडेंट मुख्य रूप से धातु और गैर-धातु हैं। धातु एंटीऑक्सिडेंट में मुख्य रूप से अल, एसआई, अल-एमजी, आदि शामिल हैं, जबकि गैर-धातु एंटीऑक्सिडेंट में मुख्य रूप से बी 4 सी, जेडआरबी 2, एसआईसी, आदि शामिल हैं।
धातु एंटीऑक्सिडेंट में, सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला धातु अल पाउडर है, जो पहले AL4C3 बनाने के लिए उच्च तापमान पर कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है, और Al4C3 CO (G) और इस तरह के साथ प्रतिक्रिया करता है। कार्रवाई का विशिष्ट तंत्र इस प्रकार है:
4al +3 c=al4c3 (3)
2al +3 CO=al2o 3+3 c (4)
Al4c 3+6 co =2 al2o 3+9 c (5)
Al2o 3+ mgo=mgo · al2o3 (6)
जैसा कि धातु AL या AL4C3 प्रतिक्रिया में भाग लेता है, ईंट में ऑक्सीजन आंशिक दबाव कम हो जाता है, और ग्रेफाइट और जैसे संरक्षित होते हैं। धातु एसआई का एंटी-ऑक्सीकरण तंत्र समान है।
धातु एएल का एंटी-ऑक्सीकरण प्रभाव अपेक्षाकृत अच्छा है, जो मुख्य रूप से दो बिंदुओं से आता है। सबसे पहले, फॉर्मूला (3) ~ (4) द्वारा मैग्नीशियम कार्बन ईंटों में ऑक्सीजन आंशिक दबाव की कमी; दूसरा, सूत्र (6) की प्रतिक्रिया का वॉल्यूम विस्तार प्रभाव मैग्नीशियम कार्बन ईंटों की संरचना को घने बनाता है। इसी समय, समीकरण (3) और (6) भी MGO-C ईंटों की उच्च उच्च तापमान फ्लेक्सुरल ताकत प्राप्त करते हैं, यही कारण है कि अधिकांश MGO-C ईंटें एक एंटीऑक्सिडेंट के रूप में धातु अल पाउडर का उपयोग करती हैं; हालांकि, चूंकि प्रतिक्रिया समीकरण (3) एक बड़ी मात्रा के प्रभाव के साथ है, इसलिए मैग्नेशिया कार्बन ईंटों में जोड़ा गया धातु एएल की मात्रा आमतौर पर 3%से कम होती है। एंटी-ऑक्सीकरण प्रक्रिया में धातु एसआई का आयतन प्रभाव अपेक्षाकृत छोटा है, लेकिन धातु एसआई SiO2 के ऑक्सीकरण के कारण M2S (2mGo · SiO2) उत्पन्न करता है, जो सामग्री के उच्च तापमान प्रदर्शन को कम करता है।

एसआईसी उत्पन्न करने के लिए कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करने के अलावा, धातु एसआई पाउडर भी शक्ति बढ़ाने के लिए व्हिसकर-जैसे एसआईसी फाइबर बना सकता है। इसलिए, MGO-C ईंटों के लिए एक एंटीऑक्सिडेंट के रूप में, धातु AL पाउडर और SI पाउडर का उपयोग आमतौर पर संयोजन में किया जाता है। एक नई स्लैग लाइन MGO-C ईंट, मेटल अल पाउडर और SI पाउडर को एंटीऑक्सिडेंट के रूप में जोड़ा जाता है, और उनका सेवा जीवन मूल पारंपरिक स्लैग लाइन MGO-C ईंटों की तुलना में लंबा होता है। माइक्रोस्ट्रक्चर के परिप्रेक्ष्य से, एमजीओ-सी ईंटों को जोड़ा अल, एसआई, आदि के साथ देखा और चर्चा की जाती है, और एंटी-ऑक्सीकरण तंत्र का विश्लेषण थर्मोडायनामिक्स के साथ संयोजन में किया जाता है।

अन्य धातु एंटीऑक्सिडेंट के बारे में, एमजी-एएल मिश्र धातुओं का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। झांग जिन और झू बोक्वान ने कम कार्बन मैग्नीशियम कार्बन ईंटों के लिए एंटीऑक्सिडेंट के रूप में एमजी-अल मिश्र धातु पाउडर जोड़ा। Mg-Al मिश्र धातु की कार्रवाई का तंत्र AL के समान है, और Mg भी द्वितीयक पेरिक्लेज़ परत के गठन को तेज करता है, मैग्नीशियम कार्बन ईंटों के ऑक्सीकरण प्रतिरोध में काफी सुधार करता है।

धातु एंटीऑक्सिडेंट की तुलना में, गैर-धातु एंटीऑक्सिडेंट का हाल के वर्षों में अधिक अध्ययन किया गया है और बहुत अच्छे एंटीऑक्सिडेंट गुण भी दिखाए गए हैं। गैर-धातु एंटीऑक्सिडेंट में मुख्य रूप से B4C, ZRB2, MGB2, TIN, SIC, आदि शामिल हैं, लेकिन अन्य एंटीऑक्सिडेंट की तुलना में, SIC का प्रभाव अपेक्षाकृत खराब है। गैर-धातु एंटीऑक्सिडेंट (B4C और ZRB2 को उदाहरण के रूप में लेना) मैग्नीशियम कार्बन ईंटों में निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं से गुजरना होगा:

B4c +6 co =2 b2o 3+7 c (7)

Zrb 2+5 CO=Zro 2+ b2o 3+5 c (8)

प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न B2O3 MGO और अन्य के साथ एक अवरुद्ध परत बनाने के लिए प्रतिक्रिया करेगा, जिससे मैग्नीशियम कार्बन ईंटों के निरंतर ऑक्सीकरण को रोका जा सकता है।

कार्बन द्रव्यमान हानि और तापमान (13 0 0 और 1500 डिग्री) और समय (2, 4 और 6h) के बीच कार्यात्मक संबंध को मापने से, 0, 1% और 3% एंटीऑक्सिडेंट (AL, SI, SIC और B4C) के साथ MGO-C दुर्दम्य नमूनों के ऑक्सीकरण प्रतिरोध की तुलना की गई थी। यह माना जाता है कि B4C 1300 डिग्री और 1500 डिग्री पर सबसे प्रभावी एंटीऑक्सिडेंट है, विशेष रूप से 1500 डिग्री पर, प्रभाव अन्य तीन की तुलना में बहुत बेहतर है, क्योंकि ईंट की सतह पर एक अभेद्य और घने MG3B2O6 परत बनती है। हालांकि SIC मैग्नेशिया कार्बन ईंटों के ऑक्सीकरण प्रतिरोध में भी सुधार कर सकता है, लेकिन तुलना में प्रभाव बदतर है। थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण और एक्स-रे विवर्तन जैसे प्रायोगिक तरीकों ने पुष्टि की कि B4C ने 3MGO · B2O3 प्राप्त करने के लिए 1000 डिग्री से नीचे की फायरिंग प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण किया जो उच्च तापमान पर स्थिर है।

MGB2 और अन्य एंटीऑक्सिडेंट का उपयोग मैग्नेशिया कार्बन दुर्दम्य सामग्री में किया गया था। उन्हें कार्बन दफन और हवा के वायुमंडल में शांत किया गया था। परिणामों से पता चला कि एंटीऑक्सिडेंट प्रभाव बी 4 सी से हीन था और एएल पाउडर और एसआई पाउडर से बेहतर था। यह बताया गया कि मैग्नेशिया कार्बन दुर्दम्य सामग्री में MGB2 का उचित जोड़ द्रव्यमान अंश लगभग 3%था। एडिटिव्स के बिना दो MGO-C ईंट के नमूने और 2% कार्बन युक्त टिन के साथ तैयार किए गए थे। स्लैग कटाव प्रतिरोध परीक्षण के परिणामों से पता चला कि टिन के साथ नमूने का स्लैग कटाव प्रतिरोध एडिटिव्स के बिना नमूने की तुलना में काफी बेहतर था। टिन का मुख्य कारण मैग्नेट कार्बन ईंटों के स्लैग कटाव प्रतिरोध में सुधार करता है, यह है कि प्रतिक्रिया परत में टिन का ऑक्सीकरण उत्पाद TiO2 197 0 डिग्री के पिघलने बिंदु के साथ Catio3 बनाने के लिए CAO में CAO के साथ प्रतिक्रिया करता है; Decarburized परत में TIN के ऑक्सीकरण द्वारा गठित TiO2 C, CAO, और MGO के साथ Catio3 और 2MGO बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। TiO2, TIC, TI (C, N) ठोस समाधान, आदि सभी उच्च पिघलने बिंदु खनिज चरण हैं, जो स्लैग की चिपचिपाहट को बढ़ाते हैं और स्लैग के प्रवेश को कम करते हैं, जिससे मैग्नीशियम कार्बन ईंटों के स्लैग कटाव प्रतिरोध में सुधार होता है। इसके अलावा, जब टिन (द्रव्यमान अंश, 2%), एल्यूमीनियम पाउडर (द्रव्यमान अंश, 1%) और बी 4 सी (द्रव्यमान अंश, 0.5%) संयोजन में उपयोग किया जाता है, तो उच्च तापमान फ्लेक्सुरल शक्ति, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और एमजीओ-सी ईंटों के स्लैग संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार होता है।