กระบวนการผลิตของ อิฐทนไฟคาร์บอนแมกนีเซียม

วัตถุดิบ

วัตถุดิบหลักของอิฐ MgO-C ได้แก่ แมกนีเซียผสมหรือแมกนีเซียเผา กราไฟต์เกล็ด สารยึดเกาะอินทรีย์ และสารต้านอนุมูลอิสระ

ผงขาวชนิดหนึ่ง

แมกนีเซียเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตอิฐ MgO-C ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นแมกนีเซียผสมและแมกนีเซียเผา เมื่อเปรียบเทียบกับแมกนีเซียที่เผาแล้ว แมกนีเซียที่หลอมรวมจะมีข้อดีของเกรนผลึกเพอคลาสที่หยาบและความหนาแน่นของอนุภาคขนาดใหญ่ เป็นวัตถุดิบหลักที่ใช้ในการผลิตอิฐคาร์บอนแมกนีเซีย การผลิตวัสดุทนไฟแมกนีเซียธรรมดาต้องการความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับวัตถุดิบแมกนีเซีย ดังนั้น จึงให้ความสนใจกับความบริสุทธิ์ของแมกนีเซียและอัตราส่วน C/S และปริมาณ B2O3 ในองค์ประกอบทางเคมี ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมโลหการ สภาวะการหลอมมีความต้องการมากขึ้นเรื่อยๆ นอกจากองค์ประกอบทางเคมีแล้ว แมกนีเซียที่ใช้ในอิฐ MgO-C ที่ใช้ในอุปกรณ์โลหะวิทยา (คอนเวอร์เตอร์ เตาไฟฟ้า ทัพพี ฯลฯ) นั้นต้องการความหนาแน่นสูงและมีการตกผลึกมาก

แหล่งคาร์บอน

ไม่ว่าจะเป็นอิฐ MgO-C แบบดั้งเดิมหรืออิฐ MgO-C คาร์บอนต่ำที่ใช้ในปริมาณมาก กราไฟต์เกล็ดส่วนใหญ่จะใช้เป็นแหล่งคาร์บอน กราไฟท์เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตอิฐ MgO-C ส่วนใหญ่ได้รับประโยชน์จากคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยม: ①ไม่เปียกกับตะกรัน ②การนำความร้อนสูง ③การขยายตัวทางความร้อนต่ำ นอกจากนี้ วัสดุกราไฟท์และวัสดุทนไฟไม่ยูเทคติกที่อุณหภูมิสูง และมีการหักเหของแสงสูง ความบริสุทธิ์ของกราไฟต์ส่งผลต่อประสิทธิภาพของอิฐ MgO-C มากขึ้น โดยทั่วไปแล้ว กราไฟท์ที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า 95% และดีมาก ควรใช้มากกว่า 98%

นอกจากกราไฟต์แล้ว คาร์บอนแบล็กยังมักใช้ในการผลิตอิฐคาร์บอนแมกนีเซียอีกด้วย คาร์บอนแบล็คเป็นวัสดุคาร์บอนที่เป็นผงสีดำที่มีการกระจายตัวสูง ซึ่งเกิดจากการสลายตัวด้วยความร้อนหรือการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของไฮโดรคาร์บอนไฮโดรคาร์บอน คาร์บอนแบล็กมีอนุภาคละเอียด (น้อยกว่า 1 ไมโครเมตร) พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ และเศษส่วนมวลของคาร์บอนคือ 90 ~ 99% มีความบริสุทธิ์สูง มีความต้านทานผงสูง มีความเสถียรทางความร้อนสูง มีค่าการนำความร้อนต่ำ ทำให้คาร์บอนเป็นกราไฟท์ได้ยาก . การเพิ่มคาร์บอนแบล็คสามารถปรับปรุงความต้านทานการหลุดร่อนของอิฐ MgO-C เพิ่มปริมาณคาร์บอนตกค้าง และเพิ่มความหนาแน่นของอิฐ

สารเข้าเล่ม

สารยึดประสานที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการผลิตอิฐ MgO-C ได้แก่ น้ำมันถ่านหิน น้ำมันดิน และพิตช์ปิโตรเลียม เช่นเดียวกับเรซินคาร์บอนพิเศษ โพลิออล ฟีนอลเรซินดัดแปลงพิตช์ เรซินสังเคราะห์ ฯลฯ สารยึดเกาะที่ใช้มีประเภทต่อไปนี้:

1) สารแอสฟัลต์ Tar pitch เป็นวัสดุเทอร์โมพลาสติกชนิดหนึ่ง มีลักษณะพิเศษของความสัมพันธ์สูงกับกราไฟท์และแมกนีเซียมออกไซด์ อัตราคาร์บอนตกค้างสูงหลังการทำคาร์บอน และต้นทุนต่ำ มีการใช้ในปริมาณมากในอดีต แต่ทาร์พิตช์มีสารอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่ก่อมะเร็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื้อหาของเบนโซทาโลน สูง; เนื่องจากความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อมมีความเข้มแข็งมากขึ้น การใช้ทาร์พิตช์จึงลดลง

2) สารเรซิน เรซินสังเคราะห์เกิดจากปฏิกิริยาของฟีนอลและฟอร์มัลดีไฮด์ สามารถผสมกับอนุภาควัสดุทนไฟได้ดีที่อุณหภูมิห้อง หลังจากถ่านกัมมันต์ อัตราคาร์บอนตกค้างจะสูง ปัจจุบันเป็นสารยึดเกาะหลักสำหรับการผลิตอิฐ MgO-C; แต่มันเกิดขึ้นหลังจากการทำให้เป็นคาร์บอน โครงสร้างโครงข่ายคล้ายแก้วไม่เหมาะสำหรับการทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของวัสดุทนไฟ

3) บนพื้นฐานของแอสฟัลต์และเรซิน สารที่ได้รับหลังจากการดัดแปลง หากสารยึดติดสามารถทำให้คาร์บอนเป็นโครงสร้างฝังและสร้างวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ในแหล่งกำเนิด สารยึดติดนี้จะปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงของวัสดุทนไฟ

สารต้านอนุมูลอิสระ

เพื่อปรับปรุงความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของอิฐ MgO-C มักจะเติมสารเติมแต่งจำนวนเล็กน้อย สารเติมแต่งทั่วไปคือ Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B4C , BN และสารเติมแต่ง Al-BC และ Al-SiC-C ที่รายงานล่าสุด [5 -7]. หลักการออกฤทธิ์ของสารเติมแต่งสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสองลักษณะ: ในแง่หนึ่ง จากมุมมองของอุณหพลศาสตร์ กล่าวคือ ที่อุณหภูมิในการทำงาน สารเติมแต่งหรือสารเติมแต่งจะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนเพื่อสร้างสารอื่น ๆ และความสัมพันธ์ของพวกมันกับออกซิเจนจะมากขึ้น มากกว่าคาร์บอนและออกซิเจน , การออกซิไดซ์เพื่อปกป้องคาร์บอนมีความสำคัญเหนือคาร์บอน ในทางกลับกัน จากมุมมองของจลนศาสตร์ ความหนาแน่นของสารเคมี บล็อกรูพรุน ขัดขวางการแพร่กระจายของออกซิเจนและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยา ฯลฯ