Vatrostalne cigle od ugljika od magnezija

Konvencionalna magnezitna{0}}ugljična opeka vatrostalna, proizvedena postupkom hladnog-miješanja sa sintetičkim vezivom za katran, stvrdnjava se i dobija potrebnu čvrstoću kako se katran oštećuje, stvarajući tako izotropni stakleni ugljik. Ugljik ne pokazuje termoplastičnost, što može osigurati pravovremeno oslobađanje velikih količina naprezanja tokom pečenja ili rukovanja oblogom. Magnezit{4}}ugljične opeke proizvedene sa asfaltnim vezivom imaju visoku -plastičnost na visokim temperaturama zbog anizotropne grafitizirane koksne strukture nastale tokom procesa karbonizacije asfalta.

proizvodni proces

Glavne sirovine za MgO–C cigle uključuju fuzionirani magnezijev oksid ili sinterirani magnezijum, grafit u pahuljicama, organska veziva i antioksidanse.

magnezija

Magnezit je glavna sirovina za proizvodnju MgO–C opeke, a dijeli se na fuzirani magnezijum i sinterirani magnezij. U poređenju sa sinterovanim magnezijumom, fuzionisani magnezijum ima prednosti krupnih kristalnih zrna periklaze i velike zapreminske gustine čestica, i glavna je sirovina koja se koristi u proizvodnji vatrostalne opeke od magnezijum ugljenika. Proizvodnja običnih magnezijevih vatrostalnih materijala zahtijeva da sirovine magnezija imaju visoku-temperaturnu čvrstoću i otpornost na koroziju. Stoga treba obratiti pažnju na čistoću magnezijevog oksida i C/S odnos i sadržaj B2O3 u njegovom hemijskom sastavu. Razvojem metalurške industrije uslovi topljenja postaju sve zahtjevniji. Magnezit koji se koristi u MgO–C cigli koja se koristi u metalurškoj opremi (konvertori, električne peći, lonci, itd.), pored hemijskog sastava, zahteva i veliku gustinu i veliku gustinu u smislu organizacione strukture. Veliki kristal.

Bilo da se radi o tradicionalnim MgO{0}}C ciglama ili u široko korištenim ciglama s niskim-ugljičnim MgO-C opekama, grafit u pahuljicama se uglavnom koristi kao izvor ugljika. Grafit, kao glavna sirovina za proizvodnju MgO-C opeke, uglavnom ima koristi od svojih odličnih fizičkih svojstava: ① Ne-kvašenje šljake. ②Visoka toplotna provodljivost. ③Niska termička ekspanzija. Osim toga, grafit i vatrostalni materijali se ne spajaju na visokim temperaturama i imaju visoku vatrostalnost. Čistoća grafita ima veliki uticaj na performanse MgO-C opeke. Općenito, treba koristiti grafit sa sadržajem ugljika većim od 95%, poželjno većim od 98%.

Osim grafita, čađa se također obično koristi u proizvodnji vatrostalne cigle od magnezijevog ugljika. Čađa je visoko dispergirani crni praškasti ugljični materijal koji nastaje termičkom razgradnjom ili nepotpunim sagorijevanjem ugljikovodika. Čestice čađe su male (manje od 1 μm), specifična površina je velika, a maseni udio ugljika je 90~99%, visoka čistoća, velika otpornost praha, visoka termička stabilnost, niska toplotna provodljivost i ugljenik je teško-za-grafitizirati. Dodavanje čađe može efikasno poboljšati otpornost na lomljenje MgO-C cigli, povećati količinu preostalog ugljenika i povećati gustinu cigli.

Uobičajena veziva u proizvodnji MgO-C opeke uključuju katran od uglja, smolu i naftnu smolu, kao i specijalne ugljične smole, poliole, fenolne smole modificirane asfaltom, sintetičke smole itd. Koriste se sljedeće vrste veziva:

1) Supstance slične asfaltu{1}. Katran asfalt je termoplastični materijal s visokim afinitetom prema grafitu i magnezijevom oksidu, visokom stopom preostalog ugljika nakon karbonizacije i niskom cijenom. U prošlosti se široko koristio; međutim, katranski asfalt sadrži kancerogene aromatične ugljovodonike, posebno sadržaj benzo-. High; zbog povećane ekološke svijesti, upotreba katranskog asfalta se sada smanjuje.

2) Supstance smole. Sintetička smola se proizvodi reakcijom fenola i formaldehida. Može se dobro pomiješati sa vatrostalnim česticama na sobnoj temperaturi. Nakon karbonizacije, stopa ugljičnog ostatka je visoka. To je glavno vezivno sredstvo koje se trenutno koristi u proizvodnji MgO-C opeke; međutim, formira se nakon karbonizacije. Staklasta mrežasta struktura nije idealna za otpornost na toplotni udar i otpornost na oksidaciju vatrostalnih materijala.

3) Supstance modifikovane na bazi asfalta i smole. Ako vezivo može formirati mozaičnu strukturu i formirati materijal od karbonskih vlakana in situ nakon karbonizacije, onda će ovo vezivo poboljšati performanse vatrostalnog materijala pri visokim-ima.

Kako bi se poboljšala otpornost na oksidaciju MgO-C opeke, često se dodaje mala količina aditiva. Uobičajeni aditivi su Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC i B4C. , BN i nedavno prijavljeni aditivi serije Al-B-C i Al-SiC-C [5–7]. Princip rada aditiva može se grubo podijeliti na dva aspekta: s jedne strane, s termodinamičkog gledišta, odnosno na radnoj temperaturi, aditivi ili aditivi reagiraju s ugljikom i nastaju druge tvari, a njihov afinitet prema kisiku je veći od afiniteta između ugljika i kisika. , prije nego što se ugljik oksidira radi zaštite ugljika; s druge strane, iz kinetičke perspektive, spojevi nastali reakcijom aditiva s O2, CO ili ugljikom mijenjaju mikrostrukturu ugljikovih kompozitnih vatrostalnih materijala, kao što su povećanje gustoće, blokiranje pora, ometanje difuzije kisika i produkta reakcije, itd.

Vatrostalni materijali koji su korišteni u ranim linijama šljake bile su alkalne opeke visokog{0}}kvaliteta, kao što su direktno vezane magnezijsko-hromirane opeke i elektrofuzionom vezane magnezijsko-hromirane opeke. Nakon što su MgO-C cigle uspješno korištene u konverterima, MgO-C cigle su također korištene u liniji šljake za rafiniranje i postigle su dobre rezultate.

Istraživanja pokazuju da MgO-C cigle napravljene od mješavine fuzioniranog magnezija i sinterovanog magnezija, plus 15% fosfornog grafita i male količine legure magnezija-aluminijuma kao antioksidansa, imaju dobre upotrebne efekte i imaju kapacitet od 100 tona. Kada se koristi u LF liniji šljake, u poređenju sa MgO-C ciglama sa sadržajem C od 18% bez antioksidanata, stopa oštećenja je smanjena za 20-30%, a prosječna stopa erozije je 1,2-1,3 mm po peći.