外电场作用下熔渣对MgO-C耐火材料的侵蚀行为

来源期刊：材料导报2017年第20期

论文作者：王慧华 徐英君 蒋坤 葛彬 屈天鹏 王德永

文章页码：96 - 100

关键词：外电场;镁碳耐火材料;渗透深度;电化学沉积;

摘    要：以高温炉渣为电解质,工业MgO-C砖为阴极,钼丝为阳极,研究外电场作用下耐火材料在炉渣中的腐蚀行为。研究结果表明,在CaO-SiO₂-Al₂O₃渣系中,单质硅的析出电位约为-6.1V;在CaO-SiO₂-Fe₂O₃渣系中,单质铁的析出电位约为-1.25V,硅的析出电位为-5.85V。当外加电压小于炉渣分解压时,电压趋使炉渣中离子(Fe²⁺,SiO₄^2-)定向移动,阴极附近熔渣粘度不断增加,熔渣在耐火材料中扩散速度下降,导致炉渣渗透深度减小。当外加电压高于炉渣分解压时,电压加速炉渣的电化学分解,单质Si和Fe的析出是诱发熔渣组成发生偏移的驱动力,加速高熔点沉积层的形成,而高熔点沉积层有效阻断炉渣与耐火材料直接接触,导致渗透深度显著下降。高熔点沉积层组成与熔渣组成密切相关,在CaO-SiO₂-Al₂O₃渣系中主要由Ca₂SiO₄组成,在CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO渣系中主要由MgAl₂O₄组成。