Het productieproces van magnesia koolstof vuurvaste stenen

grondstof

De belangrijkste grondstoffen van MgO-C-bakstenen zijn gesmolten magnesia of gesinterd magnesia, vlokgrafiet, organische bindmiddelen en antioxidanten.

magnesia

Magnesia is de belangrijkste grondstof voor de productie van MgO-C-stenen, die kunnen worden onderverdeeld in gesmolten magnesia en gesinterd magnesia. Vergeleken met gesinterd magnesia heeft gesmolten magnesia de voordelen van grove periklaaskristalkorrels en een grote deeltjesvolumedichtheid. Het is de belangrijkste grondstof die wordt gebruikt bij de productie van magnesia-koolstofstenen. De productie van gewone magnesia-vuurvaste materialen vereist een hoge temperatuursterkte en corrosieweerstand voor magnesia-grondstoffen. Daarom wordt aandacht besteed aan de zuiverheid van magnesia en de C/S-verhouding en het B2O3-gehalte in de chemische samenstelling. Met de ontwikkeling van de metallurgische industrie worden de smeltomstandigheden steeds veeleisender. Naast de chemische samenstelling vereist het magnesia dat wordt gebruikt in de MgO-C-stenen die worden gebruikt in de metallurgische apparatuur (converter, elektrische oven, pollepel, enz.) Een hoge dichtheid en geweldige kristallisatie.

Koolstofbron

Of het nu gaat om traditionele MgO-C-stenen of koolstofarme MgO-C-stenen die in grote hoeveelheden worden gebruikt, vlokgrafiet wordt voornamelijk gebruikt als koolstofbron. Grafiet, als belangrijkste grondstof voor de productie van MgO-C-bakstenen, profiteert vooral van zijn uitstekende fysische eigenschappen: ① niet-bevochtigend voor slakken. ②Hoge thermische geleidbaarheid. ③Lage thermische uitzetting. Bovendien zijn grafiet en vuurvaste materialen niet eutectisch bij hoge temperaturen en hebben ze een hoge vuurvastheid. De zuiverheid van grafiet heeft een grotere impact op de prestaties van MgO-C-stenen. Over het algemeen moet grafiet worden gebruikt met een koolstofgehalte van meer dan 95%, en zeer goed, meer dan 98%.

Naast grafiet wordt roet ook vaak gebruikt bij de productie van magnesia-koolstofstenen. Roet is een sterk gedispergeerd zwart poederachtig koolstofhoudend materiaal dat wordt geproduceerd door de thermische ontleding of onvolledige verbranding van koolwaterstofkoolwaterstoffen. Het roet heeft fijne deeltjes (minder dan 1 m), een groot specifiek oppervlak en de massafractie van koolstof is 90～ 99%, hoge zuiverheid, hoge poederweerstand, hoge thermische stabiliteit, lage thermische geleidbaarheid, het is moeilijk om koolstof te grafitiseren . De toevoeging van roet kan de weerstand tegen afspatten van MgO-C-stenen verbeteren, de hoeveelheid resterende koolstof verhogen en de dichtheid van de stenen verhogen.

Bindmiddel

Veelgebruikte bindmiddelen voor de productie van MgO-C-stenen zijn onder meer koolteer, koolteer en petroleumpek, evenals speciale koolstofharsen, polyolen, met pek gemodificeerde fenolharsen, synthetische harsen, enz. Het gebruikte bindmiddel heeft de volgende typen:

1) Asfaltstoffen. Teerpek is een soort thermoplastisch materiaal. Het heeft de kenmerken van een hoge affiniteit met grafiet en magnesiumoxide, een hoge restkoolstofsnelheid na carbonisatie en lage kosten. Het is in het verleden in grote hoeveelheden gebruikt; maar teerpek bevat kankerverwekkende aromatische koolwaterstoffen, vooral het gehalte aan benzoftalon. Hoog; door de versterking van het milieubewustzijn neemt het gebruik van teerpek inmiddels af.

2) Harsstoffen. Synthetische hars wordt gemaakt door de reactie van fenol en formaldehyde. Het kan goed mengen met vuurvaste deeltjes bij kamertemperatuur. Na carbonisatie is het resterende koolstofgehalte hoog. Het is momenteel het belangrijkste bindmiddel voor de productie van MgO-C-stenen; maar het wordt gevormd na carbonisatie. De glasachtige netwerkstructuur is niet ideaal voor de thermische schokbestendigheid en oxidatieweerstand van vuurvaste materialen.

3) Op basis van asfalt en hars, de stof verkregen na modificatie. Als het bindmiddel kan worden gecarboniseerd om een ​​ingelegde structuur te vormen en in situ koolstofvezelmateriaal te vormen, dan zal dit bindmiddel de prestaties bij hoge temperaturen van het vuurvaste materiaal verbeteren.

Antioxidanten

Om de oxidatieweerstand van MgO-C-stenen te verbeteren, worden vaak een kleine hoeveelheid additieven toegevoegd. Veel voorkomende additieven zijn Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B4C , BN en zeer recent gerapporteerde Al-BC en Al-SiC-C additieven [5 -7]. Het werkingsprincipe van additieven kan grofweg in twee aspecten worden verdeeld: Enerzijds, vanuit het oogpunt van thermodynamica, dat wil zeggen, bij werktemperatuur, additieven of additieven reageren met koolstof om andere stoffen te vormen, en hun affiniteit voor zuurstof is groter dan die van koolstof en zuurstof. , Het heeft voorrang op koolstof om te worden geoxideerd om koolstof te beschermen; aan de andere kant, vanuit het perspectief van kinetiek, de chemische dichtheid, blokkeren poriën, belemmeren de diffusie van zuurstof en reactieproducten, enz.