Магнезиальный углеродистый кирпич огнеупорный

Обычный магнезиальный-огнеупорный кирпич из углеродистого кирпича, изготовленный методом холодного-смешивания с синтетическим смоляным связующим, по мере повреждения смолы затвердевает и приобретает необходимую прочность, образуя при этом изотропный стеклоуглерод. Углерод не проявляет термопластичности, что может обеспечить своевременное снятие больших напряжений во время обжига или манипуляций с футеровкой. Магнезиальные-углеродистые кирпичи, изготовленные с использованием асфальтовых вяжущих, обладают высокой высоко-температурной пластичностью благодаря анизотропной структуре графитированного кокса, образующейся в процессе карбонизации асфальта.

производственный процесс

Основным сырьем для изготовления MgO–C-кирпичей являются плавленая магнезия или спеченная магнезия, чешуйчатый графит, органические связующие и антиоксиданты.

магнезия

Магнезия является основным сырьем для производства кирпичей MgO–C и подразделяется на плавленую магнезию и спеченную магнезию. По сравнению со спеченной магнезией плавленая магнезия обладает преимуществами крупных кристаллических зерен периклаза и высокой объемной плотности частиц и является основным сырьем, используемым при производстве огнеупорного магнезиального углеродистого кирпича. Производство обычных магнезиальных огнеупорных материалов требует, чтобы магнезиальное сырье имело высокую-температурную прочность и коррозионную стойкость. Поэтому следует обращать внимание на чистоту магнезии, соотношение C/S и содержание B2O3 в ее химическом составе. С развитием металлургической промышленности условия плавки становятся все более требовательными. Магнезия, используемая в кирпичах MgO–C, применяемых в металлургическом оборудовании (конвертерах, электропечах, ковшах и т. д.), помимо химического состава требует еще и высокой плотности и высокой плотности с точки зрения организационной структуры. Большой кристалл.

Будь то традиционные кирпичи из MgO-C или широко используемые кирпичи из MgO-C с низким содержанием углерода-C, в качестве источника углерода в основном используется чешуйчатый графит. Графит, являющийся основным сырьем для производства кирпичей MgO-C, главным образом выгоден своими превосходными физическими свойствами: ① Не-смачивание шлака. ②Высокая теплопроводность. ③Низкое тепловое расширение. Кроме того, графит и огнеупорные материалы не плавятся при высоких температурах и обладают высокой огнеупорностью. Чистота графита оказывает большое влияние на характеристики кирпичей MgO-C. Обычно следует использовать графит с содержанием углерода более 95%, предпочтительно более 98%.

Помимо графита, в производстве огнеупорного кирпича из магнезиального углеродистого кирпича также широко используется углеродная сажа. Технический углерод — это высокодисперсный черный порошкообразный углеродистый материал, получаемый термическим разложением или неполным сгоранием углеводородов. Частицы технического углерода малы (менее 1 мкм), удельная площадь поверхности велика, массовая доля углерода составляет 90~99%, высокая чистота, большое удельное сопротивление порошка, высокая термическая стабильность, низкая теплопроводность, углерод трудно -графитизировать-. Добавление технического углерода может эффективно улучшить стойкость кирпичей MgO-C к растрескиванию, увеличить количество остаточного углерода и увеличить плотность кирпичей.

В производстве кирпичей MgO-C обычно используются каменноугольная смола, каменноугольный пек и нефтяной пек, а также специальные углеродистые смолы, полиолы, фенольные смолы, модифицированные асфальтом, синтетические смолы и т. д. Используются следующие типы связующих:

1) Асфальтоподобные-вещества. Асфальт представляет собой термопластичный материал с высоким сродством к графиту и оксиду магния, высоким содержанием остаточного углерода после карбонизации и низкой стоимостью. В прошлом он широко использовался; однако битумная смола содержит канцерогенные ароматические углеводороды, особенно бензо-. Высокий; из-за повышения экологической осведомленности использование битумной смолы в настоящее время сокращается.

2) Смолистые вещества. Синтетическая смола производится реакцией фенола и формальдегида. Его можно хорошо смешивать с огнеупорными частицами при комнатной температуре. После карбонизации уровень углеродистого остатка высок. Это основной связующий агент, используемый в настоящее время при производстве кирпичей MgO-C; однако он образуется после карбонизации. Стекловидная сетчатая структура не идеальна для стойкости к термическому удару и стойкости к окислению огнеупорных материалов.

3) Вещества, модифицированные на основе асфальта и смолы. Если связующее может образовывать мозаичную структуру и образовывать материал из углеродного волокна на месте после карбонизации, то это связующее улучшит высоко-температурные характеристики огнеупорного материала.

Чтобы улучшить стойкость к окислению кирпичей MgO-C, часто добавляют небольшое количество добавок. Обычными добавками являются Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC и B4C. , BN и недавно опубликованные добавки серии Al-B-C и Al-SiC-C [5–7]. Принцип работы присадок можно условно разделить на два аспекта: с одной стороны, с термодинамической точки зрения, то есть при рабочей температуре, присадки или добавки реагируют с углеродом с образованием других веществ, и их сродство к кислороду больше, чем сродство между углеродом и кислородом. , до окисления углерода для защиты углерода; с другой стороны, с кинетической точки зрения, соединения, образующиеся в результате реакции добавок с O2, CO или углеродом, изменяют микроструктуру углеродных композитных огнеупорных материалов, например, увеличивая плотность, блокируя поры, препятствуя диффузии кислорода и продуктов реакции и т. д.

Огнеупорными материалами, использовавшимися в первых линиях ковшового шлака, были высококачественные-щелочные кирпичи, такие как магнезиальные кирпичи с прямой связкой-хромовые кирпичи и магнезиальные кирпичи с электросваркой-хромовыми кирпичами. После того, как кирпичи MgO-C были успешно использованы в конвертерах, кирпичи MgO-C также использовались в линии шлака рафинировочного ковша и достигли хороших результатов.

Исследования показывают, что кирпичи MgO-C, изготовленные из смеси плавленой магнезии и спеченной магнезии, а также 15% фосфорного чешуйчатого графита и небольшого количества магниево-алюминиевого сплава в качестве антиоксидантов, имеют хорошие эксплуатационные характеристики и имеют грузоподъемность 100 тонн. При использовании в шлаковой линии ковша LF по сравнению с кирпичами MgO-C с содержанием С 18% без антиоксидантов степень повреждения снижается на 20-30%, а средняя скорость эрозии составляет 1,2-1,3 мм/печь.