Цегла магнезіально-вуглецева вогнетривка

Звичайні вогнетриви з магнезіально-{0}}вуглецевої цегли, виготовлені за-процесом холодного змішування з синтетичною смоляною зв’язуючою речовиною, твердіють і набувають необхідної міцності в міру пошкодження гудрону, утворюючи таким чином ізотропний склоподібний вуглець. Карбон не виявляє термопластичності, яка може забезпечити своєчасне зняття великої кількості стресу під час випікання або обробки підкладки. Магнезіально-вуглецеві цеглини, виготовлені з використанням асфальтових в’яжучих речовин, мають високу -температурну пластичність завдяки анізотропній структурі графітизованого коксу, що утворюється під час процесу карбонізації асфальту.

виробничий процес

Основна сировина для цегли MgO–C включає плавлений магнезій або спечену магнезію, лускатий графіт, органічні в’яжучі та антиоксиданти.

магнезія

Магнезія є основною сировиною для виробництва цегли MgO–C і поділяється на плавлену магнезію та спечену магнезію. Порівняно зі спеченою магнезією, плавлена ​​магнезія має переваги у вигляді грубих кристалічних зерен периклазу та високої об’ємної щільності частинок і є основною сировиною, що використовується у виробництві вогнетривів з магнезійної вуглецевої цегли. Виробництво звичайних магнезіальних вогнетривких матеріалів вимагає високої -температурної міцності та стійкості до корозії. Тому слід звернути увагу на чистоту магнезії та співвідношення C/S і вміст B2O3 у її хімічному складі. З розвитком металургійної промисловості умови плавки стають все більш вимогливими. Магнезія, яка використовується в цеглі MgO–C, яка використовується в металургійному обладнанні (конвертери, електропечі, ковші тощо), крім хімічного складу, вимагає також високої щільності та високої щільності з точки зору організаційної структури. Великий кристал.

У традиційних цеглах MgO-C чи широко використовуваних цеглах з низьким-вуглецем MgO-C як джерело вуглецю в основному використовується лускатий графіт. Графіт, як основна сировина для виробництва цегли MgO-C, в основному має переваги завдяки своїм чудовим фізичним властивостям: ① Не-змочування шлаку. ②Висока теплопровідність. ③Низьке теплове розширення. Крім того, графіт і тугоплавкі матеріали не плавляться при високих температурах і мають високу вогнетривкість. Чистота графіту має великий вплив на характеристики цегли MgO-C. Як правило, слід використовувати графіт із вмістом вуглецю понад 95%, переважно понад 98%.

Окрім графіту, у виробництві вогнетривів до магнезіально-вуглецевої цегли також широко використовується сажа. Сажа - це високодисперсний чорний порошкоподібний вуглецевий матеріал, який утворюється термічним розкладанням або неповним згорянням вуглеводнів. Частинки сажі малі (менше 1 мкм), питома поверхня велика, а масова частка вуглецю становить 90–99%, висока чистота, великий питомий опір порошку, висока термічна стабільність, низька теплопровідність, і це вуглець, який важко--графітизувати. Додавання сажі може ефективно підвищити стійкість цегли MgO-C до розколювання, збільшити кількість залишкового вуглецю та збільшити щільність цегли.

Сполучні речовини, які зазвичай використовуються у виробництві цегли MgO-C, включають кам’яновугільну смолу, кам’яновугільний пек і нафтовий пек, а також спеціальні вуглецеві смоли, поліоли, фенольні смоли, модифіковані асфальтом, синтетичні смоли тощо. Використовуються такі типи сполучних речовин:

1) Асфальтоподібні-речовини. Гудронний асфальт є термопластичним матеріалом з високою спорідненістю до графіту та оксиду магнію, високим рівнем залишкового вуглецю після карбонізації та низькою вартістю. Він широко використовувався в минулому; однак смоляний асфальт містить канцерогенні ароматичні вуглеводні, особливо вміст бензо-. високий; завдяки зростанню екологічної обізнаності, використання смоляного асфальту зараз зменшується.

2) Смоляні речовини. Синтетичну смолу отримують реакцією фенолу і формальдегіду. Його можна добре змішувати з вогнетривкими частинками при кімнатній температурі. Після карбонізації рівень залишків вуглецю високий. Це основний сполучний агент, який зараз використовується у виробництві цегли MgO-C; однак вона утворюється після карбонізації. Склоподібна сітчаста структура не є ідеальною для стійкості до термічного удару та стійкості до окислення вогнетривких матеріалів.

3) Речовини, модифіковані на основі асфальту та смоли. Якщо сполучна речовина може утворювати мозаїчну структуру та формувати вуглецевий волокнистий матеріал на місці після карбонізації, то ця сполучна речовина покращить -температурні характеристики вогнетривкого матеріалу.

Щоб підвищити стійкість до окислення цегли MgO-C, часто додають невелику кількість добавок. Поширеними добавками є Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC і B4C. , BN і нещодавно повідомлені добавки серії Al-B-C і Al-SiC-C [5–7]. Принцип роботи добавок можна грубо розділити на два аспекти: з одного боку, з термодинамічної точки зору, тобто при робочій температурі, добавки або добавки реагують з вуглецем, утворюючи інші речовини, і їх спорідненість з киснем більша, ніж спорідненість між вуглецем і киснем. перед окисленням вуглецю для захисту вуглецю; з іншого боку, з кінетичної точки зору, сполуки, що утворюються в результаті реакції добавок з O2, CO або вуглецем, змінюють мікроструктуру вуглецевих композиційних вогнетривких матеріалів, наприклад збільшують щільність, блокують пори, перешкоджають дифузії кисню та продуктів реакції тощо.

Вогнетривкі матеріали, які використовувалися на ранніх шлакових лініях для ковшів, були високоякісними-лужними цеглами, такими як безпосередньо зв’язана магнезійно-хромова цегла та електроплавка зв’язана магнезіто-хромова цегла. Після того, як цегла MgO-C була успішно використана в конвертерах, цегла MgO-C також використовувалася в лінії рафінування шлаку ковша та досягла хороших результатів.

Дослідження показують, що цегла MgO-C, виготовлена ​​із суміші плавленого магнезії та спеченої магнезії, а також 15% фосфорного лускатого графіту та невеликої кількості магнієвого-алюмінієвого сплаву як антиоксидантів, має ефективність використання та має місткість 100 тонн. У порівнянні з цеглою MgO-C із вмістом C 18% без антиоксидантів у шлаковій лінії LF ковш швидкість пошкодження зменшується на 20-30%, а середня швидкість ерозії становить 1,2-1,3 мм/піч.