#张极[超话]##张极 最强声压主唱# #张极 擎云破雾显锋芒#
单质与氧气的反应:
1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO
4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
单质与氧气的反应:
1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃 2MgO
2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4
3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热 2CuO
4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃 2H2O
6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃 2P2O5
7. 硫粉在空气中燃烧: S + O2 点燃 SO2
8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃 CO2
9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃 2CO
#crasxrgb# 1)碳与空气的反应 碳的单质石墨可以燃烧生成氧化碳(Ⅳ)(二氧化碳)CO2。金刚石是碳的另一种同素异形体,当加热至600~800℃时也会燃烧,这是制备二氧化碳的一种十分昂贵的方法。 C(s)+O2(g)CO2(g) 当空气或氧气不足的时候,碳会发生不完全燃烧生成一氧化碳(CO)。 2C(s)+O2(g)2CO(g) 碳的不完全氧化反应十分重要。在工业上,空气从热的焦炭上方吹过,所制得的气体被称作“煤制气”。它是一氧化碳(25%)、二氧化碳(4%)、氮气(70%)和痕量氢气、甲烷、空气的混合物。
熔渣对铁水罐内衬耐火材料的损伤
铁水罐内衬耐火材料与熔渣反应速度决定了耐材的使用寿命,如果铁水罐内衬耐材与熔渣的反应速度快,大量生产反应物,因此,耐火砖将被熔渣严重磨损、冲刷和熔蚀,使用寿命缩短:如果反应速度慢,则易熔混合粉生成的较少,铁水罐内衬耐材仍能很好工作,铁水罐的使用寿命就会延长。
目前,KR脱硫铁水罐内衬工作层耐材材质主要为Al2O3-SiC-C质耐火砖。此种耐火砖为含碳材料在使用过程中,耐火砖表面与高温铁水接触,因碳元素的存在,极易发生氧化作用。氧化过程中,空气首先通过耐火砖表面空隙向内部渗入,使耐火砖表面的碳元素氧化,此时熔渣不断渗入到耐火砖内部,渣与耐材反应使其损毁,形成脱碳层,导致耐火砖从表面向内逐渐剥落,造成出铁水罐工作层使用寿命下降。
高炉中的渣和铁水在出炉时的温度为1500℃左右。铁水罐内衬耐火砖的使用温度1400~1570℃。在这个温度条件下,氧化铝质耐火材料的浸蚀性不亚于碱性耐火材料的MgO。经多年在铁水罐上的实践也表明,AI2O3系耐火原料的耐用性是足够的、可行的。选用Al2O3系耐火材料,在经过长时间的反复加热、冷却后,Al2O3质耐火材料内衬所产生的脆化程度比其它系耐火材料要轻。通过对耐火砖材质进一步分析,Al2O3具有较强的抗侵蚀性。因为此种氧化物可以有效降低熔渣的活动,抑制熔渣的溶蚀,但耐火砖中Al2O3在受热时膨胀系数较大,且抗剥落性能较差,单纯的Al2O3极易被熔渣渗透而不能满足铁水罐内衬长寿需要。
为提高铁水罐内衬耐材的使用寿命,降低熔渣侵蚀及应力对铁水罐内衬使用寿命的影响,要求所使用耐火砖需具备良好的抗热震稳定性及抗氧化性,同时具备抗熔渣侵蚀性能。
由于SiC具有耐高温、抗侵蚀等特性,且SiC热膨胀系数较小,仅为4.7×10-6,其化学稳定性较好,且随温度的升高而降低,同时具有防止碳氧化的作用,可从下列反应式得出。
2C(s)+O2(g)→2CO(g)
SiC(s)+CO(g)→SiO(g)+2C(g)
SiO(g)+CO(g)→SiO2(s)+C(g)
SiC(s)+2CO(g)→SiO2(s)+C(s)
在铁水罐工作层耐火砖的实验中,加入碳化硅可提高浇注料的抗渣性,且随着其加入量的增加,抗熔渣浸性能提高。为进一步提高耐火砖的稳定性及抗氧化性,对SiC含量进行适当调整(调整后的理化指标如表1所示)。
为此,取不同配比、不同性能指标的铁水罐耐火砖进行试验及测试分析。试验使用原料分别为Al2O3、SiO2、TiO2、Fe2O3、SiC、C,将原料配制成w(Al2O3)58%~64%,w(SiC)11%~15%,w(C)4.5%~11%的试验用试样共9种,试样依次标记为ASC-1、ASC-2、ASC-3、ASC-4、ASC-5、ASC-6、ASC-7、ASC-8、ASC-9。试样基质部分以刚玉为主,少量碳化硅、金属硅、石墨和矾土。其中金属硅大多小于50微米,石墨大多小于0.2mm。其中矾土颗粒大多小于1.6mm,碳化娃小于0.3mm。测试分析共分为四批进行。
铁水罐内衬耐火材料与熔渣反应速度决定了耐材的使用寿命,如果铁水罐内衬耐材与熔渣的反应速度快,大量生产反应物,因此,耐火砖将被熔渣严重磨损、冲刷和熔蚀,使用寿命缩短:如果反应速度慢,则易熔混合粉生成的较少,铁水罐内衬耐材仍能很好工作,铁水罐的使用寿命就会延长。
目前,KR脱硫铁水罐内衬工作层耐材材质主要为Al2O3-SiC-C质耐火砖。此种耐火砖为含碳材料在使用过程中,耐火砖表面与高温铁水接触,因碳元素的存在,极易发生氧化作用。氧化过程中,空气首先通过耐火砖表面空隙向内部渗入,使耐火砖表面的碳元素氧化,此时熔渣不断渗入到耐火砖内部,渣与耐材反应使其损毁,形成脱碳层,导致耐火砖从表面向内逐渐剥落,造成出铁水罐工作层使用寿命下降。
高炉中的渣和铁水在出炉时的温度为1500℃左右。铁水罐内衬耐火砖的使用温度1400~1570℃。在这个温度条件下,氧化铝质耐火材料的浸蚀性不亚于碱性耐火材料的MgO。经多年在铁水罐上的实践也表明,AI2O3系耐火原料的耐用性是足够的、可行的。选用Al2O3系耐火材料,在经过长时间的反复加热、冷却后,Al2O3质耐火材料内衬所产生的脆化程度比其它系耐火材料要轻。通过对耐火砖材质进一步分析,Al2O3具有较强的抗侵蚀性。因为此种氧化物可以有效降低熔渣的活动,抑制熔渣的溶蚀,但耐火砖中Al2O3在受热时膨胀系数较大,且抗剥落性能较差,单纯的Al2O3极易被熔渣渗透而不能满足铁水罐内衬长寿需要。
为提高铁水罐内衬耐材的使用寿命,降低熔渣侵蚀及应力对铁水罐内衬使用寿命的影响,要求所使用耐火砖需具备良好的抗热震稳定性及抗氧化性,同时具备抗熔渣侵蚀性能。
由于SiC具有耐高温、抗侵蚀等特性,且SiC热膨胀系数较小,仅为4.7×10-6,其化学稳定性较好,且随温度的升高而降低,同时具有防止碳氧化的作用,可从下列反应式得出。
2C(s)+O2(g)→2CO(g)
SiC(s)+CO(g)→SiO(g)+2C(g)
SiO(g)+CO(g)→SiO2(s)+C(g)
SiC(s)+2CO(g)→SiO2(s)+C(s)
在铁水罐工作层耐火砖的实验中,加入碳化硅可提高浇注料的抗渣性,且随着其加入量的增加,抗熔渣浸性能提高。为进一步提高耐火砖的稳定性及抗氧化性,对SiC含量进行适当调整(调整后的理化指标如表1所示)。
为此,取不同配比、不同性能指标的铁水罐耐火砖进行试验及测试分析。试验使用原料分别为Al2O3、SiO2、TiO2、Fe2O3、SiC、C,将原料配制成w(Al2O3)58%~64%,w(SiC)11%~15%,w(C)4.5%~11%的试验用试样共9种,试样依次标记为ASC-1、ASC-2、ASC-3、ASC-4、ASC-5、ASC-6、ASC-7、ASC-8、ASC-9。试样基质部分以刚玉为主,少量碳化硅、金属硅、石墨和矾土。其中金属硅大多小于50微米,石墨大多小于0.2mm。其中矾土颗粒大多小于1.6mm,碳化娃小于0.3mm。测试分析共分为四批进行。
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