Proizvodni proces vatrostalne opeke od magnezijevog ugljika

sirovina

Glavne sirovine MgO-C opeke uključuju fuzioniranu magneziju ili sinteriranu magneziju, grafit u pahuljicama, organska veziva i antioksidanse.

magnezija

Magnezit je glavna sirovina za proizvodnju MgO-C opeke, koja se može podijeliti na fuzionirani magnezij i sinterirani magnezij. U usporedbi sa sinteriranim magnezijem, fuzionirani magnezij ima prednosti krupnih kristalnih zrna periklaze i velike gustoće volumena čestica. To je glavna sirovina koja se koristi u proizvodnji magnezijevih ugljičnih opeka. Proizvodnja običnih magnezijevih vatrostalnih materijala zahtijeva visokotemperaturnu čvrstoću i otpornost na koroziju za magnezijeve sirovine. Stoga se pridaje pažnja čistoći magnezija te omjeru C/S i sadržaju B2O3 u kemijskom sastavu. Razvojem metalurške industrije uvjeti taljenja postaju sve zahtjevniji. Osim kemijskog sastava, magnezijum koji se koristi u MgO-C opekama koje se koriste u metalurškoj opremi (konverter, električna peć, lonac, itd.) zahtijeva veliku gustoću i veliku kristalizaciju.

Izvor ugljika

Bilo da se radi o tradicionalnim MgO-C opekama ili opekama s niskim udjelom ugljika MgO-C koje se koriste u velikim količinama, grafit u pahuljicama uglavnom se koristi kao izvor ugljika. Grafit, kao glavna sirovina za proizvodnju MgO-C opeke, uglavnom ima koristi od svojih izvrsnih fizičkih svojstava: ① nekvašenje u trosku. ②Visoka toplinska vodljivost. ③Niska toplinska ekspanzija. Osim toga, grafit i vatrostalni materijali nisu eutektični na visokim temperaturama i imaju visoku vatrostalnost. Čistoća grafita ima veći utjecaj na performanse MgO-C opeke. Općenito, treba koristiti grafit s udjelom ugljika većim od 95%, a vrlo dobar, više od 98%.

Osim grafita, čađa se također obično koristi u proizvodnji magnezijevih ugljičnih opeka. Čađa je visoko dispergirani crni praškasti ugljični materijal koji nastaje toplinskom razgradnjom ili nepotpunim izgaranjem ugljikovodičnih ugljikovodika. Čađa ima fine čestice (manje od 1 μm), veliku specifičnu površinu, a maseni udio ugljika je 90～ 99%, visoka čistoća, visoka otpornost praha, visoka toplinska stabilnost, niska toplinska vodljivost, teško je grafitizirati ugljik . Dodatak čađe može poboljšati otpornost na ljuštenje MgO-C opeke, povećati količinu preostalog ugljika i povećati gustoću opeke.

Vezivno sredstvo

Commonly used binders for the production of MgO-C bricks include coal tar, coal tar and petroleum pitch, as well as special carbon resins, polyols, pitch-modified phenolic resins, synthetic resins, etc. The binding agent used has the following types:

1) Asfaltne tvari. Tar smola je vrsta termoplastičnog materijala. Ima karakteristike visokog afiniteta s grafitom i magnezijevim oksidom, visoke stope zaostalog ugljika nakon karbonizacije i niske cijene. U prošlosti se koristio u velikim količinama; ali katranska smola sadrži kancerogene aromatične ugljikovodike, posebice sadržaj benzoftalona. Visoko; zbog jačanja ekološke svijesti, upotreba katranske smole sada se smanjuje.

2) Resin substances. Synthetic resin is made by the reaction of phenol and formaldehyde. It can mix well with refractory particles at room temperature. After carbonization, the residual carbon rate is high. It is currently the main binder for the production of MgO-C bricks; but it is formed after carbonization. The glassy network structure is not ideal for the thermal shock resistance and oxidation resistance of refractory materials.

3) Na bazi asfalta i smole, tvar dobivena nakon modifikacije. Ako se vezivno sredstvo može karbonizirati kako bi se formirala umetnuta struktura i formirao materijal od ugljičnih vlakana in situ, tada će ovo vezivno sredstvo poboljšati performanse vatrostalnog materijala pri visokim temperaturama.

Antioksidansi

Kako bi se poboljšala otpornost na oksidaciju MgO-C opeke, često se dodaje mala količina aditiva. Uobičajeni aditivi su Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B4C, BN i nedavno prijavljeni aditivi Al-BC i Al-SiC-C [5 -7]. Načelo djelovanja aditiva može se grubo podijeliti u dva aspekta: S jedne strane, iz perspektive termodinamike, odnosno na radnoj temperaturi, aditivi ili aditivi reagiraju s ugljikom i tvore druge tvari, a njihov afinitet prema kisiku je veći. nego ugljika i kisika. , Ima prednost nad ugljikom koji se oksidira radi zaštite ugljika; s druge strane, iz perspektive kinetike, kemijska gustoća, blokira pore, ometa difuziju kisika i produkta reakcije itd.