高鋁磚中氧化鐵成分的存在不但使燒結(jié)程度高,而且使磚中的二次莫來石的發(fā)育更完善。造成這種原因在于氧化鐵的進(jìn)入使高鋁磚在燒結(jié)過程中產(chǎn)生了較多的液相。而適量液相的存在在對二次莫來石的生產(chǎn)發(fā)育起著重要作用。此外未固溶人莫來石的Fe2O3均勻分布于整個(gè)基質(zhì)。另外由于高鋁磚得到了充分燒結(jié),因此其體積密度和耐壓強(qiáng)度均比較高,而氣孔率相對比較低。
在受到CO侵蝕后的高鋁磚結(jié)構(gòu)中,由于氧化鐵的脫熔,在基質(zhì)中的氣孔邊緣出現(xiàn)了較多的白色團(tuán)粒,分析證實(shí)它們是鐵鋁尖晶石(FeAL2O4),在高倍下觀察,可以更清楚地看到氧化鐵從莫來石晶體中脫熔出來,布滿了晶體表面。同時(shí)也可以看到莫來石晶體受到了一定程度的破壞,其表面出現(xiàn)了一些小孔洞,由此推斷高鋁磚在CO侵蝕上鐵鋁尖晶石(FeAL2O4)和微量金屬鐵的出現(xiàn),則應(yīng)歸因與氧化鐵的還原,在埋炭處理的過程中,可能發(fā)生的設(shè)計(jì)氧化鐵的反應(yīng)有:
2Fe2O3+CO→FeO+Fe3O4+CO
FeO+AL2O3→FeAL2O4
Fe3O4+4CO→3Fe+4CO2
關(guān)于CO對高鋁磚中氧化鐵的侵蝕作用,還有一點(diǎn)需要指出,在還原加熱期間,氧化鐵主要集中在莫來石中,由于以固溶體形式存在于莫來石晶體中的Fe203還原成FeO,而Fe+2的半徑比Fe+3的半徑大許多,因此,不但導(dǎo)致FeO從莫來石中脫溶出來,同時(shí)也導(dǎo)致莫來石結(jié)構(gòu)受到破壞。其直接表現(xiàn)就是試樣每經(jīng)受一次還原加熱,其表面裂紋就有所增多,以及侵蝕之后的強(qiáng)度有較大降低。當(dāng)然,莫來石結(jié)構(gòu)的受損也有其中Si02被還原成 SiO揮發(fā)逸失的貢獻(xiàn)。