Gạch chịu lửa Magnesia Carbon

Gạch chịu lửa magiê-cacbon thông thường, được sản xuất theo quy trình trộn-lạnh với chất kết dính hắc ín tổng hợp, làm cứng và đạt được độ bền cần thiết khi hắc ín bị hư hỏng, do đó tạo thành cacbon thủy tinh đẳng hướng. Carbon không có tính dẻo nhiệt, có thể giúp giảm bớt căng thẳng kịp thời trong quá trình nướng hoặc xử lý lớp lót. Gạch cacbon magie-được sản xuất bằng chất kết dính nhựa đường có độ dẻo-ở nhiệt độ cao do cấu trúc than cốc được graphit hóa dị hướng được hình thành trong quá trình cacbon hóa nhựa đường.

quá trình sản xuất

Nguyên liệu thô chính của gạch MgO–C bao gồm magie nung chảy hoặc magie thiêu kết, than chì dạng vảy, chất kết dính hữu cơ và chất chống oxy hóa.

magie

Magnesia là nguyên liệu thô chính để sản xuất gạch MgO–C, và được chia thành magiê nung chảy và magiê thiêu kết. So với magie thiêu kết, magie nung chảy có ưu điểm là hạt tinh thể pericla thô và mật độ thể tích hạt cao, là nguyên liệu thô chính được sử dụng trong sản xuất gạch chịu lửa magie cacbon chịu lửa. Việc sản xuất vật liệu chịu lửa magie thông thường đòi hỏi nguyên liệu magie thô phải có độ bền nhiệt độ-cao và khả năng chống ăn mòn. Vì vậy, cần chú ý đến độ tinh khiết của magiê và tỷ lệ C/S và hàm lượng B2O3 trong thành phần hóa học của nó. Với sự phát triển của ngành luyện kim, điều kiện luyện kim ngày càng trở nên khắt khe. Magiê sử dụng trong gạch MgO–C dùng trong thiết bị luyện kim (bộ chuyển đổi, lò điện, muôi, v.v.), ngoài thành phần hóa học còn đòi hỏi mật độ cao và mật độ cao về cơ cấu tổ chức. Tinh thể lớn.

Dù là trong gạch MgO-C truyền thống hay gạch MgO-cacbon thấp được sử dụng rộng rãi, than chì vảy chủ yếu được sử dụng làm nguồn cacbon. Than chì, là nguyên liệu thô chính để sản xuất gạch MgO-C, chủ yếu được hưởng lợi từ các đặc tính vật lý tuyệt vời của nó: ① Xỉ-không bị ướt. ②Độ dẫn nhiệt cao. ③Sự giãn nở nhiệt thấp. Ngoài ra, than chì và vật liệu chịu lửa không nóng chảy ở nhiệt độ cao và có độ chịu lửa cao. Độ tinh khiết của than chì có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của gạch MgO{10}}C. Nói chung, nên sử dụng than chì có hàm lượng cacbon lớn hơn 95%, tốt nhất là lớn hơn 98%.

Ngoài than chì, muội than cũng được sử dụng phổ biến trong sản xuất gạch chịu lửa cacbon magie. Muội than là vật liệu cacbon dạng bột màu đen có độ phân tán cao được tạo ra bởi quá trình phân hủy nhiệt hoặc đốt cháy không hoàn toàn các hydrocacbon. Các hạt cacbon đen có kích thước nhỏ (dưới 1 μm), diện tích bề mặt riêng lớn và phần khối lượng của cacbon là 90~99%, độ tinh khiết cao, điện trở suất bột lớn, độ ổn định nhiệt cao, độ dẫn nhiệt thấp và là một loại cacbon--graphit hóa khó. Việc bổ sung muội than có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống va đập của gạch MgO-C, tăng lượng cacbon dư và tăng mật độ của gạch.

Các chất kết dính thường được sử dụng trong sản xuất gạch MgO-C bao gồm hắc ín than đá, hắc ín than đá và hắc ín dầu mỏ, cũng như các loại nhựa cacbonat đặc biệt, polyol, nhựa phenolic biến tính nhựa đường, nhựa tổng hợp, v.v. Các loại chất kết dính sau đây được sử dụng:

1) Các chất giống như nhựa đường-. Nhựa đường hắc ín là vật liệu nhựa nhiệt dẻo có ái lực cao với than chì và oxit magie, tỷ lệ cặn carbon cao sau khi cacbon hóa và chi phí thấp. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong quá khứ; tuy nhiên, nhựa đường chứa các hydrocacbon thơm gây ung thư, đặc biệt là hàm lượng benzo-. Cao; do nhận thức về môi trường ngày càng tăng nên việc sử dụng nhựa đường nhựa đường hiện đang giảm dần.

2) Chất nhựa. Nhựa tổng hợp được tạo ra bởi phản ứng của phenol và formaldehyde. Nó có thể được trộn đều với các hạt chịu lửa ở nhiệt độ phòng. Sau khi cacbon hóa, tỷ lệ cặn cacbon cao. Nó là chất liên kết chính hiện được sử dụng trong sản xuất gạch MgO-C; tuy nhiên, nó hình thành sau quá trình cacbon hóa. Cấu trúc mạng lưới thủy tinh không lý tưởng cho khả năng chống sốc nhiệt và chống oxy hóa của vật liệu chịu lửa.

3) Các chất biến tính dựa trên nhựa đường và nhựa thông. Nếu chất kết dính có thể tạo thành cấu trúc khảm và tạo thành vật liệu sợi carbon tại chỗ sau khi cacbon hóa thì chất kết dính này sẽ cải thiện hiệu suất nhiệt độ cao-của vật liệu chịu lửa.

Để cải thiện khả năng chống oxy hóa của gạch MgO{0}}C, một lượng nhỏ chất phụ gia thường được thêm vào. Các chất phụ gia phổ biến là Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC và B4C. , BN và các chất phụ gia dòng Al{10}}B-C và Al-SiC-C được báo cáo gần đây [5–7]. Nguyên lý hoạt động của các chất phụ gia có thể được chia đại khái thành hai khía cạnh: một mặt, theo quan điểm nhiệt động, nghĩa là ở nhiệt độ làm việc, các chất phụ gia hoặc chất phụ gia phản ứng với carbon để tạo thành các chất khác và ái lực của chúng với oxy lớn hơn ái lực giữa carbon và oxy. , trước khi carbon bị oxy hóa để bảo vệ carbon; mặt khác, từ góc độ động học, các hợp chất được tạo ra bởi phản ứng của các chất phụ gia với O2, CO hoặc carbon làm thay đổi cấu trúc vi mô của vật liệu chịu lửa composite carbon, như tăng mật độ, chặn lỗ chân lông, cản trở sự khuếch tán oxy và các sản phẩm phản ứng, v.v.

Vật liệu chịu lửa được sử dụng trong các dây chuyền xỉ lò nung ban đầu là gạch kiềm chất lượng cao-chẳng hạn như gạch magiê liên kết trực tiếp-crom và gạch magiê liên kết nung chảy điện-crom. Sau khi gạch MgO-C được sử dụng thành công trong các lò chuyển hóa, gạch MgO-C cũng được sử dụng trong dây chuyền xỉ lò tinh luyện và đạt được kết quả tốt.

Nghiên cứu cho thấy gạch MgO-C được làm từ hỗn hợp magie nung chảy và magie thiêu kết, cộng với 15% than chì vảy phốt pho và một lượng nhỏ hợp kim nhôm magie-làm chất chống oxy hóa, có tác dụng sử dụng tốt và có công suất 100 tấn. Khi sử dụng trong dây chuyền xỉ lò LF, so với gạch MgO-C có hàm lượng C 18% không có chất chống oxy hóa thì tỷ lệ hư hỏng giảm 20-30%, tốc độ xói mòn trung bình là 1,2-1,3mm/lò.