Quy trình sản xuất gạch MgO-C
Nguyên liệu thô chính để sản xuất 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{0}}C, có sẵn ở dạng magie nung chảy và magie thiêu kết. So với magie thiêu kết, magie nung chảy có những ưu điểm như hạt tinh thể pericla lớn hơn và mật độ khối cao hơn, khiến nó trở thành nguyên liệu thô được ưa thích để sản xuất gạch MgO-C. Để sản xuất vật liệu chịu lửa dựa trên magie-thông thường, yêu cầu chính đối với nguyên liệu thô magie là độ bền nhiệt độ-cao và khả năng chống ăn mòn, do đó người ta nhấn mạnh vào độ tinh khiết của magie cũng như tỷ lệ C/S và hàm lượng B₂O₃ trong thành phần hóa học của nó. Với sự phát triển của ngành luyện kim và điều kiện luyện kim ngày càng khắc nghiệt, magie được sử dụng trong gạch MgO-C dùng cho thiết bị luyện kim (bộ chuyển đổi, lò nung điện, muôi, v.v.) không chỉ yêu cầu thành phần hóa học cụ thể mà còn yêu cầu mật độ cao và kích thước tinh thể lớn về mặt cấu trúc vi mô.
Quy trình sản xuất gạch cacbon magie Nguồn cacbon
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 quan trọng để sản xuất gạch MgO-C, chủ yếu là do các đặc tính vật lý tuyệt vời của nó: ① không-bị thấm ướt bởi xỉ; ② độ dẫn nhiệt cao; ③ giãn nở nhiệt thấp. Ngoài ra, than chì không trải qua quá trình nóng chảy eutectic với vật liệu chịu lửa ở nhiệt độ cao và có độ khúc xạ cao. Độ tinh khiết của than chì ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của gạch MgO-C; nói chung, cần phải có than chì có hàm lượng cacbon lớn hơn 95%, tốt nhất là lớn hơn 98%.
Ngoài than chì, muội than cũng thường được sử dụng trong sản xuất gạch cacbon magie-. Than đen là vật liệu cacbon dạng bột màu đen có độ phân tán cao được tạo ra bằng cách phân hủy nhiệt hoặc đốt cháy không hoàn toàn các hợp chất hydrocarbon. Nó có các hạt mịn (nhỏ hơn 1 μm), diện tích bề mặt riêng lớn, hàm lượng cacbon 90–99%, độ tinh khiết cao, điện trở suất cao, độ ổn định nhiệt cao và độ dẫn nhiệt tương đối thấp, thuộc loại cacbon không-graphitizing. Việc bổ sung muội than có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống va đập của gạch MgO-C, tăng hàm lượng cacbon dư và tăng mật độ gạch.
chất kết dính
Các chất kết dính phổ biến được sử dụng trong sản xuất gạch MgO-C bao gồm hắc ín than đá, hắc ín than đá, hắc ín dầu mỏ cũng như các loại nhựa cacbonat đặc biệt, polyol, nhựa phenolic biến tính-, nhựa tổng hợp, v.v. Các chất kết dính được sử dụng có thể được phân loại thành các loại sau:
Tài liệu dựa trên quảng cáo chiêu hàng. Nhựa than đá là vật liệu nhựa nhiệt dẻo có các ưu điểm như ái lực mạnh với than chì và magie, tỷ lệ cacbon dư cao sau khi cacbon hóa và giá thành thấp; nó đã được sử dụng rộng rãi trong quá khứ. Tuy nhiên, hắc ín than đá có chứa hydrocarbon thơm gây ung thư, đặc biệt là hàm lượng benzopyrene cao. Do nhận thức về môi trường ngày càng tăng, việc sử dụng nhựa than đá hiện đang giảm dần.
Vật liệu làm từ 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 và có tỷ lệ cacbon dư cao sau khi cacbon hóa, khiến nó trở thành chất kết dính chính hiện được sử dụng cho gạch MgO-C. Tuy nhiên, cấu trúc mạng lưới thủy tinh được hình thành sau quá trình cacbon hóa của nó không lý tưởng cho khả năng chống sốc nhiệt và chống oxy hóa của vật liệu chịu lửa.
Vật liệu biến tính dựa trên cao độ và nhựa. Nếu chất kết dính có thể tạo thành cấu trúc rắn và các sợi cacbon-tại chỗ sau quá trình cacbon hóa, thì nó có thể cải thiện hiệu suất nhiệt độ cao-của vật liệu chịu lửa.
Chất chống oxy hóa
Để cải thiện khả năng chống oxy hóa của gạch MgO-C, người ta thường thêm một lượng nhỏ chất phụ gia vào. Các chất phụ gia phổ biến bao gồm Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B₄C, BN và các hệ thống Al-B-C và Al-SiC-C được báo cáo gần đây. Cơ chế của các chất phụ gia có thể được chia đại khái thành hai khía cạnh: một là từ góc độ nhiệt động lực học, trong đó ở nhiệt độ làm việc, các chất phụ gia hoặc sản phẩm phản ứng của chúng với carbon có ái lực với oxy lớn hơn carbon, do đó được ưu tiên oxy hóa và bảo vệ carbon; yếu tố còn lại là từ góc độ động học, trong đó các hợp chất được hình thành bởi các chất phụ gia phản ứng với O₂, CO hoặc carbon làm thay đổi cấu trúc vi mô của vật liệu chịu lửa chứa carbon, chẳng hạn như tăng mật độ, chặn lỗ chân lông và cản trở sự khuếch tán của oxy và các sản phẩm phản ứng.
