(1)在較低溫度下<700℃,首先發(fā)生了鮑多爾德反應(yīng),,—氧化碳在高鋁磚表面及內(nèi)部(通過氣孔進(jìn)入)發(fā)生分解,造成了沉碳,。繼而當(dāng)溫度>614℃時,莫來石在碳的還原作用下產(chǎn)生分解,,高鋁磚經(jīng)CO侵蝕后,,其化學(xué)組成中的AL2O3和SiO2含量以及礦物組成中的莫來石,、剛玉及玻璃相含量,與侵蝕前相比均有所變化,。即和未侵蝕試樣相比,,侵蝕后試樣的AL2O3含量增加了,,SiO2含量減少了:莫來石及玻璃相含量減少了,而剛玉相含量增加了,,此外還出現(xiàn)了方石英相,。侵蝕試樣的表層和中央部位相比,表層處的SiO2含量較低而AL2O3較高,;中央部位的莫來石和玻璃相較高,但剛玉相含量較低,。由此可以推斷在強(qiáng)還原氣氛下,,高鋁磚制品中的莫來石發(fā)生了分解,生成了剛玉和SiO氣體,。玻璃相中的SiO2也被部分還原了。還原反應(yīng)產(chǎn)生的SiO氣相的逸出,,導(dǎo)致了試樣中SiO2含量的減少和AL2O3含量的相對增加,以及莫來石和玻璃相的減少,、剛玉相的增加,同時也使得試樣的基質(zhì)部分變得疏松多孔,氣孔率略有增大,,體積密度略有降低,。其中Si02被還原成SiO氣體反應(yīng)式(如下式1.3)同時,,生成的SiO又能與CO反應(yīng)形成Si02和C(反應(yīng)式1.5),,但該反應(yīng)隨著溫度升高越來越困難。
2CO→CO+C 式(1.1)
3AL2O3·2SiO2+2CO→3AL2O3+2SiO2+2CO2 式(1.2)
3AL2O3·2SiO2+2C→3AL2O3+2SiO+2CO 式(1.3)
SiO2+CO→SiO+CO 式(1.4)
SiO+CO→SiO2+C 式(1.5)
(1) 在1300℃埋碳保溫處理時,,對于高鋁磚制品而言,,發(fā)生的侵蝕反應(yīng)主要是莫來石和玻璃相中的Si02被還原成SiO氣相;而對于高鐵含量高鋁磚制品而言,發(fā)生的侵蝕反應(yīng)則除Si02被還原成SiO之外,,還包括Fe2O3被還原成FeO和Fe304,,進(jìn)而FeO與AL2O3反應(yīng)形成鐵鋁尖晶石(FeAl204),F(xiàn)e304繼續(xù)被還原成金屬鐵,。
(3)上述侵蝕反應(yīng)將造成高鋁磚制品在化學(xué),、礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)方面的明顯變化。對于高鋁磚制品而言,,表現(xiàn)為化學(xué)組成上的Si02含量減少,、A1203含量增多;礦物組成上的莫來石和玻璃相含量減少,、剛玉相含量增多:顯微結(jié)構(gòu)方面則由于SiO的揮發(fā)逸失,,造成了結(jié)構(gòu)空洞化現(xiàn)象。對于高鐵含量高鋁磚制品而言,,除了化學(xué)組成和礦物組成中的莫來石及玻璃相含量變化,,與高鋁磚制品相同之外,其不同之處在于礦物組成上未見剛玉存在,,但見鐵鋁尖晶石形成,;顯微結(jié)構(gòu)方面雖見空洞化傾向但不如高鋁磚制品中的明顯。
(4)氧化鐵對高鋁磚制品經(jīng)受氧化還原過程的作用,,還表現(xiàn)為其反復(fù)的固熔和脫熔會造成制品的結(jié)構(gòu)受損,,產(chǎn)生宏觀裂紋,強(qiáng)度下降明顯,。而高純紅柱石制品雖然侵蝕之后結(jié)構(gòu)空洞化現(xiàn)象較明顯,,但無宏觀裂紋產(chǎn)生,且其強(qiáng)度降低的程度不大,。