Učinci antioksidansa na otpornost na oksidacijuugljične vatrostalne opeke od magnezijauglavnom se ogledaju u sljedećim aspektima:
1. Usporavanje brzine oksidacije ugljika
Prilikom upotrebe magnezijum karbonskih cigli, oksidacija ugljika predstavlja veliki problem. Dodatak antioksidansa može efikasno usporiti brzinu oksidacije ugljenika, čime se produžava životni vek magnezijumskih ugljeničnih cigli. To je zato što antioksidansi mogu reagirati s kisikom i stvoriti odgovarajuće okside ili karbide, koji mogu blokirati pore i smanjiti propusnost proizvoda, čime inhibiraju ili usporavaju oksidaciju ugljika.
2. Poboljšanje performansi pri visokim temperaturama
Antioksidansi ne samo da mogu usporiti oksidaciju ugljika, već i poboljšati performanse magnezijevih ugljičnih cigli na visokim temperaturama. Na primjer, nakon dodavanja antioksidansa kao što su metalni Al, Si, B4C, ovi elementi će reagirati s kisikom kako bi generirali odgovarajuće okside ili karbide i formirali nove mineralne faze na visokim temperaturama. Ove nove mineralne faze mogu povećati gustinu cigli, poboljšati njihovu čvrstoću na visokim temperaturama i otpornost na eroziju šljake.
3. Formiranje antioksidativnog zaštitnog sloja
Nakon dodavanja antioksidansa ciglama od magnezijevog ugljika, ovi aditivi će reagirati s kisikom na visokim temperaturama i formirati gusti antioksidativni zaštitni sloj na površini cigle. Ovaj zaštitni sloj može efikasno spriječiti daljnji prodor kisika, čime štiti ugljik unutar cigle od oksidacije. Na primjer, vatrostalne opeke od magnezijevog ugljenika sa dodatkom B4C će generisati faze niske tačke topljenja kao što je magnezijum borat na visokim temperaturama. Ove faze niske tačke topljenja formiraju tečni sloj na površini, dodatno pojačavajući efekat antioksidativnog zaštitnog sloja.
4. Poboljšanje otpornosti na koroziju
Dodatak antioksidansa takođe može poboljšati otpornost na koroziju cigli od magnezijevog ugljenika. To je zato što antioksidansi mogu poboljšati mikrostrukturu tijela cigle, čineći ga gustim i ujednačenijim. Ova gusta i ujednačena mikrostruktura može smanjiti prodiranje i eroziju šljake i rastaljenog čelika na tijelu cigle, čime se poboljšava otpornost na koroziju tijela cigle.
5. Uloga specifičnih antioksidansa
Metal Al: Metalni Al prah ima dobru toplotnu provodljivost i nisku tačku topljenja (659 stepeni). Reaguje u cigli stvarajući jedinjenja kao što su Al4C3, AlN i Al2O3. Ovi spojevi mogu formirati gust zaštitni sloj na visokim temperaturama, inhibirati oksidaciju ugljika i poboljšati performanse cigle pri visokim temperaturama.
Metalni Si: Si ima nisku standardnu energiju slobodne formacije, jak afinitet prema kiseoniku i lako se kombinuje sa kiseonikom da bi se formirao odgovarajući oksid SiO2, čime se inhibira oksidacija ugljenika.
B4C: B4C može stvoriti faze niske tačke topljenja kao što je magnezijum borat na visokim temperaturama. Ove faze formiraju tečni sloj na površini, sprečavajući prodiranje kiseonika i poboljšavajući otpornost na oksidaciju.
Drugi aditivi: kao što su Al-Mg, SiC, CaB6, itd. se također često koriste kao antioksidansi za magnezijeve ugljene cigle. Oni poboljšavaju otpornost na oksidaciju i performanse cigli na visokim temperaturama kroz različite mehanizme.
VI. Primjeri primjene
U stvarnim primjenama, mnogi proizvođači dodaju odgovarajuću količinu antioksidansa kako bi poboljšali otpornost na oksidaciju cigli od magnezijevog ugljika kada ih proizvode. Na primjer, ugljične cigle od magnezijevog oksida koje se široko koriste u metalurškoj opremi na visokim temperaturama kao što su pretvarači, elektrolučne peći i lonci često dodaju antioksidanse kao što su Al, Si i B4C. Dodavanje ovih aditiva značajno poboljšava vijek trajanja i stabilnost performansi cigli od magnezijevog ugljenika.
Ukratko, antioksidansi imaju značajan utjecaj na otpornost na oksidaciju vatrostalnih opeka od magnezijevog ugljika. Odabirom odgovarajućih antioksidansa i kontrolom njihove dodane količine, performanse na visokim temperaturama, otpornost na koroziju i vijek trajanja cigli od magnezijevog ugljika mogu se učinkovito poboljšati.
