紅柱石是一種性能優(yōu)良的鋁硅系耐火原料在高溫下不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊?lái)石和富SiO2液相近 年來(lái)，以紅柱石為原料的耐火制品廣泛地應(yīng)用于煉鐵、煉鋼、煉鋁等的高溫設(shè)備。在鋁硅系 耐火及陶瓷制中，添加少量或大量紅柱石就可以提高制品的高溫抗熱震性能或加強(qiáng)低蠕變性能。此次主要研究紅柱石耐火材料在不同溫度下CO對(duì)紅柱石耐火材料的侵蝕。
研究發(fā)現(xiàn)紅柱石耐火材料侵蝕前后的常溫耐壓強(qiáng)度及顯氣孔率，對(duì)比可知在不同溫下CO侵蝕后與侵蝕前的常溫耐壓強(qiáng)度與顯氣孔率變化規(guī)律相同。紅柱石試樣在500、700℃下抗CO侵蝕后的常溫耐壓強(qiáng)度和顯氣孔率均比未侵蝕前低，這可能是因?yàn)榧t柱石試樣中以固溶體形式存在于莫來(lái)石晶體中的Fe2O3雜質(zhì)在CO侵蝕下，F(xiàn)e2O3可能被CO還原成Fe、FeO、Fe3O4，其可能發(fā)生的反應(yīng)：2Fe2O3+CO→FeO+Fe3O4+CO2。而Fe2+的半徑比Fe3+的大，F(xiàn)e2+易從莫來(lái)石中脫溶，進(jìn)入玻璃相，降低FeO的固溶體，造成莫來(lái)石結(jié)構(gòu)破壞，使試樣的強(qiáng)度降低。而CO在Fe2O3催化作用下可能發(fā)生反應(yīng)：2CO→CO2+C，由此可知在705℃以下反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的，反應(yīng)沉積的炭使試樣的顯氣孔率略有下降。紅柱石試樣在900℃抗CO侵蝕后的常溫耐壓強(qiáng)度比未侵蝕前高，顯氣孔率相差不大。當(dāng)抗侵蝕試樣溫度升高至900℃時(shí)，進(jìn)入玻璃相Fe2+促進(jìn)了玻璃相析晶，使試樣的強(qiáng)度增大。
結(jié)果表明：抗CO侵蝕試驗(yàn)后，試樣表面有積碳層，并可見(jiàn)少量裂紋；與抗CO侵蝕試驗(yàn)前相比，抗CO侵蝕試驗(yàn)后試樣的顯氣孔率略有下降，體積密度基本上沒(méi)有變化，常溫耐壓強(qiáng)度下降，其中，含有較多高鐵原料的試樣的強(qiáng)度損失率為50.5％—56.6％，比含有較多低鐵原料的試樣的強(qiáng)度損失率(19.2％ ～27.3％)高；此外，含有較多高鐵原料的試樣表面可見(jiàn)氣孔，并有少量顆粒脫落，這可能是云母之類的雜質(zhì)分解后造成的。這表明，含有較多高鐵原料的試樣的抗CO侵蝕性較差
XRD分析表明，試樣中的主晶相是莫來(lái)石。SEM照片中可見(jiàn)有明顯的氣孔以及在氣孔周圍聚集的碳；微區(qū)分析表明沉積碳與Fe有共存現(xiàn)象。
紅柱石耐火材料被CO侵蝕后，碳發(fā)生沉積，會(huì)形成宏觀裂紋。使用高氧化鐵含量原料的試樣經(jīng)侵蝕試驗(yàn)后強(qiáng)度的下降較明顯。因此，使用純度高的紅柱石原料制成的紅柱石耐火材料具有優(yōu)異的抗CO侵蝕性能。