O processo de produção de tijolos refratários de carbono de magnésia

matéria-prima

As principais matérias-primas dos tijolos MgO-C incluem magnésia fundida ou magnésia sinterizada, grafite em flocos, ligantes orgânicos e antioxidantes.

Magnésia

A magnésia é a principal matéria-prima para a produção dos tijolos MgO-C, que podem ser divididos em magnésia fundida e magnésia sinterizada. Em comparação com a magnésia sinterizada, a magnésia fundida tem as vantagens de grãos de cristal de periclásio grosseiros e grande densidade de volume de partículas. É a principal matéria-prima utilizada na produção de tijolos de carbono de magnésia. A produção de refratários de magnésia comuns requer resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão para matérias-primas de magnésia. Portanto, é dada atenção à pureza da magnésia e à relação C/S e teor de B2O3 na composição química. Com o desenvolvimento da indústria metalúrgica, as condições de fundição estão se tornando cada vez mais exigentes. Além da composição química, a magnésia utilizada nos tijolos de MgO-C utilizados nos equipamentos metalúrgicos (conversor, forno elétrico, panela, etc.) requer alta densidade e ótima cristalização.

Fonte de carbono

Seja em tijolos MgO-C tradicionais ou tijolos MgO-C de baixo carbono que são usados ​​em grandes quantidades, o grafite em flocos é usado principalmente como fonte de carbono. O grafite, como principal matéria-prima para a produção de tijolos de MgO-C, se beneficia principalmente de suas excelentes propriedades físicas: ① não molhável à escória. ②Alta condutividade térmica. ③Baixa expansão térmica. Além disso, grafite e materiais refratários não são eutéticos em altas temperaturas e possuem alta refratariedade. A pureza do grafite tem um impacto maior no desempenho dos tijolos de MgO-C. Geralmente, deve-se usar grafite com teor de carbono superior a 95% e muito bom, superior a 98%.

Além do grafite, o negro de fumo também é comumente usado na produção de tijolos de carbono de magnésia. O negro de fumo é um material carbonáceo em pó preto altamente disperso produzido pela decomposição térmica ou combustão incompleta de hidrocarbonetos de hidrocarbonetos. O negro de fumo tem partículas finas (menos de 1μm), grande área de superfície específica e a fração de massa de carbono é de 90 ~ 99%, alta pureza, alta resistividade do pó, alta estabilidade térmica, baixa condutividade térmica, é difícil grafitar carbono . A adição de negro de fumo pode melhorar a resistência à fragmentação dos tijolos de MgO-C, aumentar a quantidade de carbono residual e aumentar a densidade dos tijolos.

Agente de ligação

Os ligantes comumente usados ​​para a produção de tijolos MgO-C incluem alcatrão de hulha, alcatrão de hulha e breu de petróleo, bem como resinas especiais de carbono, polióis, resinas fenólicas modificadas pelo breu, resinas sintéticas, etc. O agente ligante usado tem os seguintes tipos:

1) Substâncias asfálticas. Piche de alcatrão é um tipo de material termoplástico. Tem as características de alta afinidade com grafite e óxido de magnésio, alta taxa de carbono residual após carbonização e baixo custo. Foi usado em grandes quantidades no passado; mas o piche contém hidrocarbonetos aromáticos cancerígenos, especialmente o conteúdo de benzoftalona. Alto; devido ao fortalecimento da consciência ambiental, o uso de piche está diminuindo.

2) Substâncias de resina. A resina sintética é feita pela reação de fenol e formaldeído. Pode misturar-se bem com partículas refratárias à temperatura ambiente. Após a carbonização, a taxa de carbono residual é alta. Atualmente é o principal ligante para a produção de tijolos de MgO-C; mas é formado após a carbonização. A estrutura de rede vítrea não é ideal para a resistência ao choque térmico e resistência à oxidação de materiais refratários.

3) À base de asfalto e resina, a substância obtida após modificação. Se o agente de ligação puder ser carbonizado para formar uma estrutura embutida e formar material de fibra de carbono in situ, então este agente de ligação melhorará o desempenho de alta temperatura do material refratário.

Antioxidantes

Para melhorar a resistência à oxidação dos tijolos de MgO-C, uma pequena quantidade de aditivos é frequentemente adicionada. Aditivos comuns são Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B4C, BN e aditivos Al-BC e Al-SiC-C relatados muito recentemente [5 -7]. O princípio de ação dos aditivos pode ser dividido basicamente em dois aspectos: Por um lado, do ponto de vista da termodinâmica, ou seja, na temperatura de trabalho, os aditivos ou aditivos reagem com o carbono para formar outras substâncias, e sua afinidade pelo oxigênio é maior que a do carbono e do oxigênio. , Tem precedência sobre o carbono a ser oxidado para proteger o carbono; por outro lado, do ponto de vista da cinética, a densidade química, bloqueia os poros, dificulta a difusão do oxigênio e dos produtos da reação, etc.