CaB6和B4C添加對Mgo-Cao-C耐火材料抗氧化性影響的研究.pdf

1、由于CaO具有熔點(diǎn)高，熱力學(xué)穩(wěn)定性好及良好的凈化鋼液效果，MgO-CaO-C系耐火材料是適于潔凈鋼生產(chǎn)的重要耐火材料品種之一。但作為碳復(fù)合耐火材料，碳的氧化是影響其使用壽命的關(guān)鍵問題之一，如何既能提高耐火材料的抗氧化性，又能保持良好的高溫性能是這個體系耐火材料中的一個重要研究課題。
　　 本文研究了B4C和CaB6抗氧化添加劑對MgO-CaO-C系耐火材料抗氧化性的影響。通過考察這兩種抗氧化添加劑在高溫條件下的熱力學(xué)行為及其對耐

2、火材料顯微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，研究了這兩種添加劑對改善耐火材料抗氧化性的效果及其作用機(jī)理，并得出如下結(jié)論。
　　 (1)在大氣條件下加熱時，MgO-CaO-C耐火材料中的CaB6在700℃開始氧化，其氧化產(chǎn)物B2O3和CaB4O7進(jìn)一步與CaO和MgO反應(yīng)生成Ca3B2O6和Mg3B2O6。其中，CaB6與其氧化物的共存溫度范圍在1762℃以下。
　　 (2)B4C的氧化開始溫度為600℃，氧化產(chǎn)物B2O3進(jìn)一步與CaO和M

3、gO反應(yīng)生成Ca3B2O6和Mg3B2O6。其中，B4C與其氧化物共存的溫度范圍在1565℃以下。
　　 (3)添加CaB6與B4C時，主要通過兩方面提高耐火材料的抗氧化性。在熱力學(xué)方面，通過其與氧的親和力大于碳氧親和力而優(yōu)先氧化而抑制耐火材料中碳的氧化；在動力學(xué)方面，通過生成低熔點(diǎn)液相Ca3B2O6和Mg3B2O6阻塞材料的氣孔以及通過蒸發(fā)凝聚機(jī)理在耐火材料的表層形成致密氧化層而阻止環(huán)境中的氧份向耐火材料中擴(kuò)散而實現(xiàn)防止碳氧化