Виробничий процес Росії магнезієва вуглецева вогнетривка цегла

сирий матеріал

Основною сировиною для цегли MgO-C є плавлений або спечений оксид магнезії, лускатий графіт, органічні зв’язуючі речовини та антиоксиданти.

магнезія

Магнезія є основною сировиною для виробництва цегли MgO-C, яку можна розділити на плавлену магнезію та спечену магнезію. Порівняно зі спеченою магнезією, плавлена ​​магнезія має переваги у вигляді грубих кристалічних зерен периклазу та великої об’ємної щільності частинок. Це основна сировина, що використовується у виробництві магнезієвої вуглецевої цегли. Виробництво звичайних магнезіальних вогнетривів вимагає високотемпературної міцності та корозійної стійкості магнезієвої сировини. Тому приділяється увага чистоті магнезії та відношенню C/S та вмісту B2O3 у хімічному складі. З розвитком металургійної промисловості умови виплавки стають все більш вимогливими. Крім хімічного складу, магнезія, яка використовується в цеглині ​​MgO-C, що використовується в металургійному обладнанні (конвертер, електропіч, ковш тощо), потребує високої щільності та великої кристалізації.

Джерело вуглецю

Незалежно від того, чи це традиційна цегла MgO-C або цегла з низьким вмістом вуглецю MgO-C, які використовуються у великих кількостях, лускатий графіт в основному використовується як джерело вуглецю. Графіт, як основна сировина для виробництва цегли MgO-C, в основному отримує переваги завдяки своїм чудовим фізичним властивостям: ① не змочується до шлаку. ②Висока теплопровідність. ③Низьке теплове розширення. Крім того, графіт і вогнетривкі матеріали не евтектичні при високих температурах, і мають високу вогнетривкість. Чистота графіту має більший вплив на експлуатаційні характеристики цегли MgO-C. Як правило, слід використовувати графіт з вмістом вуглецю понад 95%, і дуже хороший, більше 98%.

Крім графіту, сажа також зазвичай використовується у виробництві магнієвої вуглецевої цегли. Сажа – це високодисперсний чорний порошкоподібний вуглецевий матеріал, що утворюється в результаті термічного розкладання або неповного згоряння вуглеводневих вуглеводнів. Сажа має дрібні частинки (менше 1 мкм), велику питому поверхню, а масову частку вуглецю становить 90～ 99%, високу чистоту, високий питомий опір порошку, високу термостабільність, низьку теплопровідність, важко графітувати вуглець. . Додавання сажі може покращити стійкість до відколу цегли MgO-C, збільшити кількість залишкового вуглецю та збільшити щільність цегли.

Сполучна речовина

Зазвичай для виробництва цегли MgO-C використовуються в’яжучі речовини: кам’яновугільна смола, кам’яновугільна смола і нафтовий пек, а також спеціальні вуглецеві смоли, поліоли, фенольні смоли, модифіковані смолою, синтетичні смоли тощо.

1) Асфальтобетонні речовини. Дегтярний пек є різновидом термопластичного матеріалу. Він має характеристики високої спорідненості з графітом та оксидом магнію, високий рівень залишкового вуглецю після карбонізації та низьку вартість. Раніше його використовували у великих кількостях; але смоляна смола містить канцерогенні ароматичні вуглеводні, особливо вміст бензофталону. Високий; у зв’язку з посиленням екологічної свідомості використання смолу нині зменшується.

2) Смоляні речовини. Синтетичну смолу отримують шляхом реакції фенолу і формальдегіду. Він може добре змішуватися з тугоплавкими частинками при кімнатній температурі. Після карбонізації кількість залишкового вуглецю висока. В даний час він є основним сполучною для виробництва цегли MgO-C; але він утворюється після карбонізації. Склоподібна сітчаста структура не є ідеальною для стійкості до теплового удару та стійкості до окислення вогнетривких матеріалів.

3) На основі асфальту та смоли речовина, отримана після модифікації. Якщо сполучний агент може бути карбонізований для утворення інкрустованої структури та формування матеріалу з вуглецевого волокна in situ, то цей сполучний агент покращить високотемпературні характеристики вогнетривкого матеріалу.

Антиоксиданти

Для підвищення стійкості до окислення цегли MgO-C часто додають невелику кількість добавок. Поширеними добавками є Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B4C , BN і зовсім недавно зареєстровані добавки Al-BC та Al-SiC-C [5 -7]. Принцип дії добавок можна грубо розділити на два аспекти: з одного боку, з точки зору термодинаміки, тобто при робочій температурі добавки або добавки реагують з вуглецем з утворенням інших речовин, і їх спорідненість до кисню є більшою. ніж у вуглецю та кисню. , Він має перевагу над вуглецем, який підлягає окисленню, щоб захистити вуглець; з іншого боку, з точки зору кінетики, хімічна щільність, блокує пори, перешкоджає дифузії кисню та продуктів реакції тощо.