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碳化硅磚的氧化條件及侵蝕變化

2023-06-16 12:13 瀏覽:0 來源:鍋爐之家   
核心摘要:SiC由于最終的氧化產(chǎn)物為SiO2反應(yīng)的持續(xù)與否取決于產(chǎn)物SiO2層的穩(wěn)定性,即在高氧分壓時(shí),容易形成穩(wěn)定、致密的SiO2保護(hù)層,進(jìn)而限制氧化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。反之,氧分壓低時(shí),則難以形成這種抗氧化的SiO2 致密層。通常前者稱為非活性氧化或保護(hù)型氧化,后者稱為活性氧化或連續(xù)型氧化??梢钥闯?,當(dāng)外界氧分壓PO2。超過由于氧

SiC由于最終的氧化產(chǎn)物為SiO2反應(yīng)的持續(xù)與否取決于產(chǎn)物SiO2層的穩(wěn)定性,即在高氧分壓時(shí),容易形成穩(wěn)定、致密的SiO2保護(hù)層,進(jìn)而限制氧化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。反之,氧分壓低時(shí),則難以形成這種抗氧化的SiO2 致密層。通常前者稱為非活性氧化或保護(hù)型氧化,后者稱為活性氧化或連續(xù)型氧化。

可以看出,當(dāng)外界氧分壓PO2。超過由于氧化反應(yīng)而形成的氣相分壓ps10,時(shí),Si或SiC將發(fā)生非活性氧化,從而在其顆粒表面形成致密的SiO2保護(hù)層,結(jié)果將阻止內(nèi)部顆粒的繼續(xù)氧化而 發(fā)揮有效的保護(hù)作用。反之,則發(fā)生活性氧化,不能形成穩(wěn)定的SiO2保護(hù)層。通過SiO的揮發(fā),不斷地將新的Si或SiC顆粒表面暴露在氧氣氛中,因而在高溫和較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),氣氛中微弱的氧勢(shì)也可能因周而復(fù)始的氧化作用而導(dǎo)致SiC材質(zhì)的蝕損。

另外堿金屬K2O和Na2O對(duì)碳化硅磚的穩(wěn)定性影響很大,只要碳化硅磚工作面出現(xiàn)SiO2氣態(tài)或熔態(tài)堿金屬就有可能與之結(jié)合形成K2O·SiO2(熔點(diǎn)976℃)、K2O·2SiO2(熔點(diǎn)1045℃)等低熔點(diǎn)化合物。這些化合物將降低碳化硅磚工作面的耐火度及耐磨性。在氣流沖刷和爐料磨擦下,蝕損剝落或熔化,將使碳化硅磚在通常條件下的非活性氧化轉(zhuǎn)化為侵蝕條件下的活性氧化,此外還應(yīng)注意到堿蝕后的碳化硅磚中不僅發(fā)現(xiàn)有鉀的硅酸鹽,同時(shí)還應(yīng)注意Fe2O3與堿蝕后的硅酸鉀及二硅酸鉀形成了KFeSi3O8鐵鉀硅酸鹽.這種化合物的生成很可能是導(dǎo)致 碳化硅磚產(chǎn)生 “ 溶洞 ” 蝕損的直接原因。因此,控制碳化硅磚中的雜質(zhì),特別是含鐵雜質(zhì) 是極端重要的。

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