Огнеупорни магнезиеви въглеродни тухли

Конвенционалните магнезиево-въглеродни огнеупорни тухли, произведени съгласно процеса на студено-смесване със синтетично катранено свързващо вещество, се втвърдяват и придобиват необходимата здравина, когато катранът се повреди, като по този начин се образува изотропен стъкловиден въглерод. Въглеродът не проявява термопластичност, което може да осигури своевременно облекчаване на големи количества стрес по време на печене или работа с облицовката. Магнезиев-въглеродните тухли, произведени с асфалтови свързващи вещества, имат висока-температурна пластичност поради анизотропната структура на графитизиран кокс, образувана по време на процеса на карбонизация на асфалта.

производствен процес

Основните суровини за MgO–C тухли включват стопен магнезий или синтерован магнезий, люспест графит, органични свързващи вещества и антиоксиданти.

магнезия

Магнезият е основната суровина за производството на тухли MgO–C и се разделя на разтопен магнезий и синтерован магнезий. В сравнение със синтерования магнезиев оксид, стопеният магнезиев оксид има предимствата на едри периклазови кристални зърна и висока обемна плътност на частиците и е основната суровина, използвана при производството на огнеупорни тухли от магнезиев въглерод. Производството на обикновени магнезиеви огнеупорни материали изисква магнезиевите суровини да имат висока -температурна якост и устойчивост на корозия. Следователно трябва да се обърне внимание на чистотата на магнезия и съотношението C/S и съдържанието на B2O3 в неговия химичен състав. С развитието на металургичната промишленост условията за топене стават все по-взискателни. Магнезият, използван в тухлите MgO–C, използвани в металургичното оборудване (конвертори, електрически пещи, черпаци и др.), в допълнение към химичния състав, също изисква висока плътност и висока плътност по отношение на организационната структура. Голям кристал.

Независимо дали в традиционните MgO-C тухли или в широко използваните ниско-въглеродни MgO-C тухли, люспестият графит се използва главно като източник на въглерод. Графитът, като основна суровина за производството на MgO-C тухли, се възползва главно от своите отлични физични свойства: ① Не-мокрене на шлаката. ②Висока топлопроводимост. ③Ниско термично разширение. В допълнение, графитът и огнеупорните материали не се топят при високи температури и имат висока огнеупорност. Чистотата на графита има голямо влияние върху работата на тухлите MgO-C. Обикновено трябва да се използва графит със съдържание на въглерод над 95%, за предпочитане над 98%.

В допълнение към графита, саждите също се използват често в производството на огнеупорни тухли от магнезиев въглерод. Саждите са силно диспергиран черен прахообразен въглероден материал, произведен от термично разлагане или непълно изгаряне на въглеводороди. Частиците сажди са малки (по-малко от 1 μm), специфичната повърхност е голяма и масовата част на въглерода е 90~ 99%, висока чистота, голямо съпротивление на прах, висока термична стабилност, ниска топлопроводимост и е труден-за-графитизиране въглерод. Добавянето на сажди може ефективно да подобри устойчивостта на разцепване на тухлите MgO-C, да увеличи количеството остатъчен въглерод и да увеличи плътността на тухлите.

Често използваните свързващи вещества при производството на MgO-C тухли включват каменовъглен катран, въглищен катран и нефтен катран, както и специални въглеродни смоли, полиоли, модифицирани с асфалт фенолни смоли, синтетични смоли и др. Използват се следните видове свързващи агенти:

1) Вещества,-подобни на асфалт. Катраненият асфалт е термопластичен материал с висок афинитет към графит и магнезиев оксид, висока степен на остатъчен въглерод след карбонизация и ниска цена. Той е бил широко използван в миналото; обаче катраненият асфалт съдържа канцерогенни ароматни въглеводороди, особено съдържанието на бензо -. Висока; поради повишеното екологично съзнание, употребата на катранени асфалти сега намалява.

2) Смолисти вещества. Синтетичната смола се получава чрез реакция на фенол и формалдехид. Може да се смеси добре с огнеупорни частици при стайна температура. След карбонизацията процентът на въглеродния остатък е висок. Това е основният свързващ агент, използван в момента в производството на MgO-C тухли; въпреки това се образува след карбонизация Стъклообразната мрежеста структура не е идеална за устойчивост на термичен удар и устойчивост на окисляване на огнеупорни материали.

3) Вещества, модифицирани на базата на асфалт и смола. Ако свързващото вещество може да образува мозаечна структура и да формира материал от въглеродни влакна на място след карбонизиране, тогава това свързващо вещество ще подобри ефективността на огнеупорния материал при висока-температура.

За да се подобри устойчивостта на окисляване на MgO-C тухлите, често се добавят малко количество добавки. Обичайните добавки са Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC и B4C. , BN и наскоро докладваните добавки от серия Al-B-C и Al-SiC-C [5–7]. Принципът на работа на добавките може грубо да бъде разделен на два аспекта: от една страна, от термодинамична гледна точка, тоест при работна температура, добавките или добавките реагират с въглерода, за да образуват други вещества, и техният афинитет към кислорода е по-голям от афинитета между въглерода и кислорода. , преди въглеродът да бъде окислен за защита на въглерода; от друга страна, от кинетична гледна точка, съединенията, генерирани от реакцията на добавки с O2, CO или въглерод, променят микроструктурата на въглеродните композитни огнеупорни материали, като например увеличаване на плътността, блокиране на пори, възпрепятстване на дифузията на кислород и реакционни продукти и т.н.

Огнеупорните материали, използвани в ранните линии за шлакова кофа, бяха високо{0}}качествени алкални тухли като директно свързани магнезиеви-хромни тухли и електрофузионно свързани магнезиеви-хромни тухли. След като тухлите MgO-C бяха успешно използвани в преобразуватели, тухлите MgO-C също бяха използвани в линията за рафиниране на кофа за шлака и постигнаха добри резултати.

Изследванията показват, че тухлите MgO-C, направени от смес от разтопен магнезиев оксид и синтерован магнезиев оксид, плюс 15% фосфорен люспест графит и малко количество магнезиева-алуминиева сплав като антиоксиданти, имат добри полезни ефекти и имат капацитет от 100 тона. Когато се използва в линията за шлакова кофа LF, в сравнение с тухлите MgO-C със съдържание на C от 18% без антиоксиданти, степента на повреда се намалява с 20-30%, а средната скорост на ерозия е 1,2-1,3 mm/пещ.