Η διαδικασία παραγωγής του πυρίμαχα τούβλα άνθρακα μαγνησίας

πρώτη ύλη

Οι κύριες πρώτες ύλες των τούβλων MgO-C περιλαμβάνουν τηγμένη μαγνησία ή πυροσυσσωματωμένη μαγνησία, νιφάδες γραφίτη, οργανικά συνδετικά και αντιοξειδωτικά.

Μαγνησία

Η μαγνησία είναι η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή τούβλων MgO-C, τα οποία μπορούν να χωριστούν σε τηγμένη μαγνησία και σε πυροσυσσωματωμένη μαγνησία. Σε σύγκριση με τη συντηγμένη μαγνησία, η τηγμένη μαγνησία έχει τα πλεονεκτήματα των χονδροειδών κρυστάλλων περικλάσης και της μεγάλης πυκνότητας όγκου σωματιδίων. Είναι η κύρια πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται για την παραγωγή τούβλων από άνθρακα μαγνησίας. Η παραγωγή συνηθισμένων πυρίμαχων υλικών μαγνησίας απαιτεί αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στη διάβρωση για τις πρώτες ύλες μαγνησίας. Επομένως, δίνεται προσοχή στην καθαρότητα της μαγνησίας και στην αναλογία C/S και στην περιεκτικότητα σε Β2Ο3 στη χημική σύνθεση. Με την ανάπτυξη της μεταλλουργικής βιομηχανίας, οι συνθήκες τήξης γίνονται όλο και πιο απαιτητικές. Εκτός από τη χημική σύνθεση, η μαγνησία που χρησιμοποιείται στα τούβλα MgO-C που χρησιμοποιούνται στον μεταλλουργικό εξοπλισμό (μετατροπέας, ηλεκτρικός φούρνος, κουτάλα κ.λπ.) απαιτεί υψηλή πυκνότητα και μεγάλη κρυστάλλωση.

Πηγή άνθρακα

Είτε σε παραδοσιακά τούβλα MgO-C είτε σε τούβλα MgO-C χαμηλών εκπομπών άνθρακα που χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες, ο νιφάδας γραφίτης χρησιμοποιείται κυρίως ως πηγή άνθρακα. Ο γραφίτης, ως η κύρια πρώτη ύλη για την παραγωγή τούβλων MgO-C, επωφελείται κυρίως από τις εξαιρετικές φυσικές του ιδιότητες: ① μη διαβρέχοντας προς τη σκωρία. ②Υψηλή θερμική αγωγιμότητα. ③Χαμηλή θερμική διαστολή. Επιπλέον, ο γραφίτης και τα πυρίμαχα υλικά δεν ευτηκούν σε υψηλές θερμοκρασίες και έχουν υψηλή ανθεκτικότητα. Η καθαρότητα του γραφίτη έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στην απόδοση των τούβλων MgO-C. Γενικά, πρέπει να χρησιμοποιείται γραφίτης με περιεκτικότητα σε άνθρακα μεγαλύτερη από 95%, και πολύ καλή, πάνω από 98%.

Εκτός από τον γραφίτη, το μαύρο άνθρακα χρησιμοποιείται επίσης συνήθως στην παραγωγή τούβλων άνθρακα μαγνησίας. Η αιθάλη είναι ένα εξαιρετικά διασκορπισμένο μαύρο ανθρακώδες υλικό που παράγεται από τη θερμική αποσύνθεση ή την ατελή καύση υδρογονανθράκων. Η αιθάλη έχει λεπτά σωματίδια (λιγότερο από 1μm), μεγάλη ειδική επιφάνεια και το κλάσμα μάζας του άνθρακα είναι 90-99%, υψηλή καθαρότητα, υψηλή αντίσταση σκόνης, υψηλή θερμική σταθερότητα, χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, είναι δύσκολο να γραφιτιστεί ο άνθρακας . Η προσθήκη αιθάλης μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση στο τρίψιμο των τούβλων MgO-C, να αυξήσει την ποσότητα του υπολειπόμενου άνθρακα και να αυξήσει την πυκνότητα των τούβλων.

Συνδετικός παράγοντας

Τα κοινά χρησιμοποιούμενα συνδετικά για την παραγωγή τούβλων MgO-C περιλαμβάνουν λιθανθρακόπισσα, λιθανθρακόπισσα και πίσσα πετρελαίου, καθώς και ειδικές ρητίνες άνθρακα, πολυόλες, φαινολικές ρητίνες τροποποιημένες με πίσσα, συνθετικές ρητίνες κ.λπ. Το συνδετικό μέσο που χρησιμοποιείται έχει τους ακόλουθους τύπους:

1) Ασφαλτικές ουσίες. Η πίσσα είναι ένα είδος θερμοπλαστικού υλικού. Έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής συγγένειας με τον γραφίτη και το οξείδιο του μαγνησίου, τον υψηλό ρυθμό υπολειμματικού άνθρακα μετά την ενανθράκωση και το χαμηλό κόστος. Έχει χρησιμοποιηθεί σε μεγάλες ποσότητες στο παρελθόν. αλλά η πίσσα περιέχει καρκινογόνους αρωματικούς υδρογονάνθρακες, ιδιαίτερα την περιεκτικότητα σε βενζοφθαλόνη. Υψηλός; λόγω της ενίσχυσης της περιβαλλοντικής ευαισθητοποίησης, η χρήση της πίσσας μειώνεται πλέον.

2) Ουσίες ρητίνης. Η συνθετική ρητίνη παράγεται από την αντίδραση φαινόλης και φορμαλδεΰδης. Μπορεί να αναμιχθεί καλά με πυρίμαχα σωματίδια σε θερμοκρασία δωματίου. Μετά την ενανθράκωση, ο ρυθμός υπολειπόμενου άνθρακα είναι υψηλός. Αυτή τη στιγμή είναι το κύριο συνδετικό υλικό για την παραγωγή τούβλων MgO-C. αλλά σχηματίζεται μετά την ενανθράκωση. Η δομή του υαλώδους δικτύου δεν είναι ιδανική για την αντοχή σε θερμικό σοκ και την αντίσταση στην οξείδωση των πυρίμαχων υλικών.

3) Με βάση την άσφαλτο και τη ρητίνη, η ουσία που λαμβάνεται μετά από τροποποίηση. Εάν ο συνδετικός παράγοντας μπορεί να ανθρακωθεί για να σχηματίσει μια ένθετη δομή και να σχηματίσει υλικό από ανθρακονήματα επί τόπου, τότε αυτός ο συνδετικός παράγοντας θα βελτιώσει την απόδοση σε υψηλή θερμοκρασία του πυρίμαχου υλικού.

Αντιοξειδωτικά

Προκειμένου να βελτιωθεί η αντίσταση στην οξείδωση των τούβλων MgO-C, συχνά προστίθεται μικρή ποσότητα πρόσθετων. Τα κοινά πρόσθετα είναι τα Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B4C, BN και πολύ πρόσφατα αναφερθέντα πρόσθετα Al-BC και Al-SiC-C [5. -7]. Η αρχή της δράσης των προσθέτων μπορεί χονδρικά να χωριστεί σε δύο πτυχές: Από τη μια πλευρά, από την άποψη της θερμοδυναμικής, δηλαδή, σε θερμοκρασία εργασίας, τα πρόσθετα ή τα πρόσθετα αντιδρούν με τον άνθρακα για να σχηματίσουν άλλες ουσίες και η συγγένειά τους για το οξυγόνο είναι μεγαλύτερη. από αυτόν του άνθρακα και του οξυγόνου. , Έχει προτεραιότητα έναντι του άνθρακα να οξειδώνεται για να προστατεύει τον άνθρακα. από την άλλη, από την άποψη της κινητικής, η χημική Πυκνότητα, μπλοκάρει τους πόρους, εμποδίζει τη διάχυση του οξυγόνου και των προϊόντων αντίδρασης κ.λπ.