El proceso de producción de ladrillos refractarios de magnesio y carbono

materia prima

Las principales materias primas de los ladrillos de MgO-C incluyen magnesia fundida o magnesia sinterizada, grafito en escamas, aglutinantes orgánicos y antioxidantes.

magnesia

La magnesia es la materia prima principal para la producción de ladrillos de MgO-C, que se pueden dividir en magnesia fundida y magnesia sinterizada. En comparación con la magnesia sinterizada, la magnesia fundida tiene las ventajas de los granos de cristal de periclasa gruesa y la gran densidad de volumen de partículas. Es la principal materia prima utilizada en la producción de ladrillos de carbono de magnesia. La producción de refractarios ordinarios de magnesia requiere resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión para las materias primas de magnesia. Por lo tanto, se presta atención a la pureza de la magnesia y la relación C/S y el contenido de B2O3 en la composición química. Con el desarrollo de la industria metalúrgica, las condiciones de fundición son cada vez más exigentes. Además de la composición química, la magnesia utilizada en los ladrillos de MgO-C utilizados en los equipos metalúrgicos (convertidor, horno eléctrico, cuchara, etc.) requiere alta densidad y gran cristalización.

Fuente de carbono

Ya sea en los ladrillos de MgO-C tradicionales o en los ladrillos de MgO-C bajos en carbono que se utilizan en grandes cantidades, el grafito en escamas se utiliza principalmente como fuente de carbono. El grafito, como principal materia prima para la producción de ladrillos de MgO-C, se beneficia principalmente de sus excelentes propiedades físicas: ① no humectante a escoria. ②Alta conductividad térmica. ③Baja expansión térmica. Además, el grafito y los materiales refractarios no son eutécticos a altas temperaturas y tienen una alta refractariedad. La pureza del grafito tiene un mayor impacto en el rendimiento de los ladrillos de MgO-C. Generalmente, se debe usar grafito con un contenido de carbono de más del 95%, y muy bueno, más del 98%.

Además del grafito, el negro de carbón también se usa comúnmente en la producción de ladrillos de magnesia y carbón. El negro de humo es un material carbonoso pulverulento negro altamente disperso producido por la descomposición térmica o combustión incompleta de hidrocarburos hidrocarbonados. El negro de carbón tiene partículas finas (menos de 1 μm), área de superficie específica grande y la fracción de masa de carbón es 90～ 99%, alta pureza, alta resistividad del polvo, alta estabilidad térmica, baja conductividad térmica, es difícil grafitar el carbón . La adición de negro de humo puede mejorar la resistencia al desconchado de los ladrillos de MgO-C, aumentar la cantidad de carbono residual y aumentar la densidad de los ladrillos.

Agente de unión

Los aglutinantes comúnmente utilizados para la producción de ladrillos de MgO-C incluyen alquitrán de hulla, alquitrán de hulla y brea de petróleo, así como resinas de carbono especiales, polioles, resinas fenólicas modificadas con brea, resinas sintéticas, etc. El aglutinante utilizado es de los siguientes tipos:

1) Sustancias asfálticas. La brea de alquitrán es un tipo de material termoplástico. Tiene las características de alta afinidad con el grafito y el óxido de magnesio, alta tasa de carbono residual después de la carbonización y bajo costo. Se ha utilizado en grandes cantidades en el pasado; pero la brea de alquitrán contiene hidrocarburos aromáticos cancerígenos, especialmente el contenido de benzoftalona. Alto; Debido al fortalecimiento de la conciencia ambiental, el uso de brea ahora está disminuyendo.

2) Sustancias resinosas. La resina sintética se fabrica mediante la reacción de fenol y formaldehído. Puede mezclarse bien con partículas refractarias a temperatura ambiente. Después de la carbonización, la tasa de carbono residual es alta. Actualmente es el principal aglomerante para la producción de ladrillos de MgO-C; pero se forma después de la carbonización. La estructura de red vítrea no es ideal para la resistencia al choque térmico y la resistencia a la oxidación de los materiales refractarios.

3) A base de asfalto y resina, la sustancia obtenida después de la modificación. Si el agente de unión se puede carbonizar para formar una estructura incrustada y formar material de fibra de carbono in situ, entonces este agente de unión mejorará el rendimiento a alta temperatura del material refractario.

Los antioxidantes

Para mejorar la resistencia a la oxidación de los ladrillos de MgO-C, a menudo se agrega una pequeña cantidad de aditivos. Los aditivos comunes son Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B4C, BN y muy recientemente los aditivos Al-BC y Al-SiC-C [5 -7]. El principio de acción de los aditivos se puede dividir a grandes rasgos en dos aspectos: Por un lado, desde la perspectiva de la termodinámica, es decir, a temperatura de trabajo, los aditivos o aditivos reaccionan con el carbono para formar otras sustancias, y su afinidad por el oxígeno es mayor. que la del carbono y el oxígeno. , Tiene prioridad sobre el carbono para ser oxidado para proteger el carbono; por otro lado, desde la perspectiva de la cinética, la Densidad química, bloquea los poros, dificulta la difusión de oxígeno y productos de reacción, etc.