酸性氣體HCL對高鋁磚的侵蝕變化

2020-11-28 騰訊網

在侵蝕溫度和時間相同的條件下，隨著煤氣中HCL氣體濃度的增加，侵蝕後高鋁磚的失重率提高．當煤氣中HCL氣體濃度為0％時，高鋁磚的失重率只有0.63％；當煤氣中HCL氣體濃度為0.6％時，高鋁磚的失重率提高到1.73％；當煤氣中HCL氣體濃度為1.2％時高鋁磚的失重率進一步提高到2.23％．

1：高鋁磚礦物組成及礦物結構的變化

通過礦相顯微鏡下觀察，高鋁磚在不同HCL濃度煤氣侵蝕後礦物組成的變化見表1所示，從表1中可以看出；當煤氣中HCL濃度由0%升高到1.2%時，侵蝕後高鋁磚中剛玉（AL2O3）的含量沒有發生明顯的變化，但矽酸鹽玻璃質和隱晶質鋁矽酸鹽的含量略有降低，莫來石（3AL2O3·2SiO2）和方英石（SiO2）的含量卻有所升高，部分矽酸鹽比例質和隱晶質鋁矽酸鹽轉變成莫來石（3AL2O3·2SiO2）和方英石（SiO2），高鋁磚表層剛玉和莫來石的顆粒結晶度明顯變差，試樣侵蝕層的厚度約為2mm~4mm，高鋁磚中的氣孔率由15%~17%升高到16%~18%。AL2O3是典型的兩性氧化物，在高鋁磚中可以顯弱鹼性，鋁矽酸鹽和莫來石固溶體沒有結晶的AL2O3有可能與HCL發生化學反應（1），生成ALCL3 和H2O，ALCL3 和H2O，的揮發將會促使高鋁磚中的氣孔率升高；另一方面根據SiO2—AL2O3相圖，AL2O3在高溫下被侵蝕也會促進鋁矽酸鹽和莫來石固溶體向莫來石晶體和方英石轉化，提高莫來石晶體（3AL2O3·2SiO2）和方英石（SiO2）的含量。

AL2O3+6HCL=2ALCL3+3H2O（1）

2：通過對不同HC1濃度煤氣侵蝕後高鋁磚的分析和檢測可以得出以下結論煤氣中的HCI氣體會促進部分矽酸鹽玻璃質和隱晶質鋁矽酸鹽轉變成莫來石 (3AL2O3·2SiO )和方英石 (Si0 )，高鋁磚表層剛玉和莫來石的顆粒結晶度明顯變差，氣孔率增大．

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