氧化鎂的抗侵蝕性具體體現(xiàn)在哪些方面？

點(diǎn)擊數(shù)：622025-12-09 16:51:43　來源: 氧化鎂|碳酸鎂|輕質(zhì)氧化鎂|河北鎂神科技股份有限公司

　　氧化鎂的抗侵蝕性是其成為高端耐火材料核心原料的關(guān)鍵特性，主要體現(xiàn)在抗堿性爐渣侵蝕、抗熔融金屬/熔鹽侵蝕、抗復(fù)雜氣氛侵蝕三大核心維度，其本質(zhì)是氧化鎂自身的化學(xué)屬性及與侵蝕介質(zhì)的反應(yīng)特性共同決定的，具體表現(xiàn)如下：

　　抗堿性爐渣侵蝕：工業(yè)窯爐的核心防護(hù)能力

　　冶金、水泥等行業(yè)的窯爐會(huì)產(chǎn)生大量CaO、MgO、FeO等堿性爐渣，這類爐渣高溫下呈熔融態(tài)，易滲透并溶解傳統(tǒng)酸性或中性耐火材料，而氧化鎂的抗堿性爐渣侵蝕能力尤為突出：

　　化學(xué)相容性優(yōu)勢：氧化鎂本身為強(qiáng)堿性氧化物，與堿性爐渣的化學(xué)性質(zhì)相近，不會(huì)發(fā)生酸堿中和類的破壞性反應(yīng)，從根本上避免了爐渣對材料的“溶解侵蝕”；

　　形成防護(hù)復(fù)合相：當(dāng)爐渣中含有Al?O?、SiO?等成分時(shí)，氧化鎂會(huì)與其在材料界面發(fā)生反應(yīng)，生成高熔點(diǎn)的鎂鋁尖晶石（熔點(diǎn)2135℃）、鎂橄欖石（熔點(diǎn)1890℃）等穩(wěn)定復(fù)合相，這些物質(zhì)會(huì)在氧化鎂耐火材料表面形成致密的“防護(hù)層”，阻斷爐渣的進(jìn)一步滲透和侵蝕。例如水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶的氧化鎂質(zhì)耐火澆注料，與水泥熟料中的硅酸鹽熔體反應(yīng)后形成的鎂橄欖石防護(hù)層，可使材料抗渣侵蝕壽命提升50%以上；鋼鐵高爐的鎂碳磚，能抵御CaO-SiO?系堿性爐渣的長期沖刷，爐體壽命從1-2年延長至5-8年。

　　抗熔融金屬與熔鹽侵蝕：適配特種冶煉工況

　　在有色冶金、化工等場景中，耐火材料需耐受熔融金屬液或熔鹽的浸泡與沖刷，氧化鎂在此類工況下的抗侵蝕性表現(xiàn)顯著：

　　抗熔融金屬侵蝕：氧化鎂與鐵、銅、鎳等多數(shù)熔融金屬的潤濕性差，且不會(huì)與金屬液發(fā)生合金化反應(yīng)，能有效抵御金屬液的滲透和溶解。例如在煉銅轉(zhuǎn)爐中，氧化鎂耐火內(nèi)襯可長期耐受1200℃以上熔融銅液的沖刷，不會(huì)出現(xiàn)材料剝落或金屬滲透導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)失效；在鋁電解槽中，氧化鎂可作為側(cè)部防滲材料，阻止熔融鋁液和電解質(zhì)的侵蝕，保障電解槽的穩(wěn)定運(yùn)行；

　　抗熔鹽侵蝕：在化工高溫熔鹽反應(yīng)體系中，氧化鎂對鈉鹽、鉀鹽等熔鹽的耐受性強(qiáng)，不會(huì)與熔鹽發(fā)生劇烈反應(yīng)，可維持耐火材料的結(jié)構(gòu)完整性。例如在太陽能光熱電站的熔鹽儲熱罐中，氧化鎂基耐火材料能耐受565℃高溫熔鹽的長期浸泡，且不會(huì)因熔鹽滲透出現(xiàn)開裂。

　　抗復(fù)雜氣氛與腐蝕性介質(zhì)侵蝕：適配多元工況

　　氧化鎂在還原、氧化、輕度酸性等復(fù)雜氣氛及腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中，仍能保持良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，具體表現(xiàn)為：

　　抗還原性氣氛侵蝕：在高爐、焦?fàn)t等還原氣氛窯爐中（存在大量CO、H?），氧化鎂不會(huì)被還原為金屬鎂（鎂的還原溫度遠(yuǎn)高于窯爐工況溫度），也不會(huì)與還原性氣體發(fā)生反應(yīng)，可長期維持耐火材料的強(qiáng)度和完整性；

　　抗輕度酸性介質(zhì)侵蝕：當(dāng)面臨SO?、HCl等輕度酸性煙氣時(shí)，氧化鎂會(huì)與酸性氣體反應(yīng)生成硫酸鎂、氯化鎂等鹽類，這些產(chǎn)物會(huì)在材料表面形成致密的鈍化層，阻斷酸性介質(zhì)的進(jìn)一步滲透，避免材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞。例如在垃圾焚燒爐中，氧化鎂耐火內(nèi)襯可耐受酸性腐蝕性煙氣的長期侵蝕，使用壽命是普通高鋁材料的2倍以上；

　　抗高溫蒸汽侵蝕：在含有高溫水蒸氣的窯爐環(huán)境中，氧化鎂僅會(huì)發(fā)生輕微水化反應(yīng)生成氫氧化鎂，且在高溫工況下氫氧化鎂會(huì)重新分解為氧化鎂，不會(huì)導(dǎo)致材料體積膨脹或結(jié)構(gòu)潰散，可維持耐火內(nèi)襯的穩(wěn)定性。

　　此外，氧化鎂還可通過與氧化鋁、碳化硅等原料復(fù)合，進(jìn)一步強(qiáng)化抗侵蝕能力。比如氧化鎂與碳化硅復(fù)合形成的鎂碳耐火材料，碳化硅的高導(dǎo)熱性可快速導(dǎo)出熱量，減少熔渣與材料的接觸時(shí)間，同時(shí)形成的碳結(jié)合相能提升材料的抗剝落和抗侵蝕能力，常用于高爐出鐵溝、鋼包等強(qiáng)侵蝕部位。