Ugunsizturīgi magnēzija oglekļa ķieģeļi

Parastie magnēzija{0}}oglekļa ķieģeļu ugunsizturīgie materiāli, kas ražoti aukstā-jaukšanas procesā ar sintētisko darvas saistvielu, sacietē un iegūst nepieciešamo stiprību, kad darva tiek bojāta, tādējādi veidojot izotropu stiklveida oglekli. Ogleklim nav termoplastiskuma, kas var nodrošināt savlaicīgu liela apjoma spriedzes mazināšanu cepšanas vai oderes apstrādes laikā. Magnēzija-oglekļa ķieģeļiem, kas ražoti ar asfalta saistvielām, ir augsta plastiskums augstā{5}}temperatūrai, pateicoties anizotropajai grafitizētā koksa struktūrai, kas veidojas asfalta karbonizācijas procesā.

ražošanas process

Galvenās MgO-C ķieģeļu izejvielas ir kausētais magnēzijs vai saķepinātais magnēzijs, pārslu grafīts, organiskās saistvielas un antioksidanti.

magnēzija

Magnēzijs ir galvenā izejviela MgO–C ķieģeļu ražošanai, un to iedala kausētajā magnēzijā un saķepinātajā magnēzijā. Salīdzinot ar saķepināto magnēziju, kausētam magnēzijam ir rupju periklāzes kristāla graudu priekšrocības un liels daļiņu tilpuma blīvums, un tā ir galvenā izejviela, ko izmanto magnēzija oglekļa ķieģeļu ugunsizturīgo materiālu ražošanā. Lai ražotu parastos magnēzija ugunsizturīgos materiālus, magnēzija izejvielām ir jābūt ar augstu -temperatūras izturību un izturību pret koroziju. Tāpēc uzmanība jāpievērš magnēzija tīrībai un C/S attiecībai un B2O3 saturam tā ķīmiskajā sastāvā. Attīstoties metalurģijas nozarei, kausēšanas apstākļi kļūst arvien prasīgāki. Magnēzija, ko izmanto MgO–C ķieģeļos, ko izmanto metalurģiskajās iekārtās (pārveidotāji, elektriskās krāsnis, kausi utt.), papildus ķīmiskajam sastāvam prasa arī augstu blīvumu un augstu blīvumu organizatoriskās struktūras ziņā. Liels kristāls.

Neatkarīgi no tā, vai tradicionālajos MgO-C ķieģeļos vai plaši izmantotajos zema-oglekļa MgO-C ķieģeļos, pārslu grafīts galvenokārt tiek izmantots kā oglekļa avots. Grafīts kā galvenais izejmateriāls MgO-C ķieģeļu ražošanai, galvenokārt gūst labumu no tā lieliskām fizikālajām īpašībām: ① Izdedžu nesamitrināšana-. ②Augsta siltumvadītspēja. ③ Zema termiskā izplešanās. Turklāt grafīts un ugunsizturīgie materiāli nesaplūst augstā temperatūrā un tiem ir augsta ugunsizturība. Grafīta tīrībai ir liela ietekme uz MgO{10}}C ķieģeļu veiktspēju. Parasti jāizmanto grafīts, kura oglekļa saturs ir lielāks par 95%, vēlams, lielāks par 98%.

Papildus grafītam oglekli parasti izmanto arī ugunsizturīgo magnēzija oglekļa ķieģeļu ražošanā. Ogleklis ir ļoti izkliedēts melns, pulverveida ogleklis saturošs materiāls, kas rodas ogļūdeņražu termiskās sadalīšanās vai nepilnīgas sadegšanas rezultātā. Oglekļa daļiņas ir mazas (mazākas par 1 μm), īpatnējais virsmas laukums ir liels, un oglekļa masas daļa ir 90–99%, augsta tīrība, liela pulvera pretestība, augsta termiskā stabilitāte, zema siltumvadītspēja, un ir grūti--grafitizēt oglekli. Oglekļa pievienošana var efektīvi uzlabot MgO-C ķieģeļu pretestību plaisāšanai, palielināt atlikušā oglekļa daudzumu un palielināt ķieģeļu blīvumu.

MgO{0}}C ķieģeļu ražošanā parasti tiek izmantotas saistvielas, piemēram, akmeņogļu darva, akmeņogļu piķis un naftas piķis, kā arī speciālie oglekli saturoši sveķi, polioli, ar asfaltu modificēti fenola sveķi, sintētiskie sveķi utt. Tiek izmantoti šādi saistvielu veidi:

1) Asfaltam līdzīgas vielas. Darvas asfalts ir termoplastisks materiāls ar augstu afinitāti pret grafītu un magnija oksīdu, augstu oglekļa atlikuma līmeni pēc karbonizācijas un zemām izmaksām. Tas ir plaši izmantots pagātnē; tomēr darvas asfalts satur kancerogēnos aromātiskos ogļūdeņražus, īpaši benzo- saturu. Augsts; pieaugošās vides apziņas dēļ darvas asfalta izmantošana tagad samazinās.

2) Sveķu vielas. Sintētiskos sveķus ražo fenola un formaldehīda reakcijas rezultātā. Istabas temperatūrā to var labi sajaukt ar ugunsizturīgām daļiņām. Pēc karbonizācijas oglekļa atlieku līmenis ir augsts. Tā ir galvenā saistviela, ko pašlaik izmanto MgO{5}}C ķieģeļu ražošanā; tomēr tas veidojas pēc karbonizācijas Stiklainā tīkla struktūra nav ideāla ugunsizturīgo materiālu termiskā triecienizturība un oksidācijas izturība.

3) Vielas, kas modificētas uz asfalta un sveķu bāzes. Ja saistviela var veidot mozaīkas struktūru un pēc karbonizācijas in situ veidot oglekļa šķiedras materiālu, tad šī saistviela uzlabos ugunsizturīgā materiāla veiktspēju augstā temperatūrā{2}}.

Lai uzlabotu MgO{0}}C ķieģeļu oksidācijas izturību, bieži tiek pievienots neliels daudzums piedevu. Izplatītākās piedevas ir Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC un B4C. , BN un nesen ziņotās Al-B-C un Al-SiC- sērijas piedevas [5–7]. Piedevu darbības principu aptuveni var iedalīt divos aspektos: no vienas puses, no termodinamiskā viedokļa, tas ir, darba temperatūrā piedevas jeb piedevas reaģē ar oglekli, veidojot citas vielas, un to afinitāte ar skābekli ir lielāka nekā afinitāte starp oglekli un skābekli. , pirms oglekļa oksidēšanas, lai aizsargātu oglekli; no otras puses, no kinētiskā viedokļa savienojumi, kas rodas, piedevām reaģējot ar O2, CO vai oglekli, maina oglekļa kompozītmateriālu ugunsizturīgo materiālu mikrostruktūru, piemēram, palielina blīvumu, bloķē poras, kavē skābekļa un reakcijas produktu difūziju utt.

Ugunsizturīgie materiāli, ko izmantoja agrīnajās kausa izdedžu līnijās, bija augstas- kvalitātes sārma ķieģeļi, piemēram, tieši savienoti magnēzija-hroma ķieģeļi un ar elektrofūziju saistīti magnēzija-hroma ķieģeļi. Pēc MgO-C ķieģeļu sekmīgas izmantošanas pārveidotājos MgO-C ķieģeļus izmantoja arī rafinēšanas kausa izdedžu līnijā un guva labus rezultātus.

Pētījumi liecina, ka MgO-C ķieģeļiem, kas izgatavoti no kausēta magnēzija un saķepināta magnēzija maisījuma, kā arī 15% fosfora pārslu grafīta un neliela daudzuma magnija-alumīnija sakausējuma kā antioksidanti, ir laba lietošanas ietekme un to ietilpība ir 100 tonnas. Lietojot LF kausa izdedžu līnijā, salīdzinot ar MgO-C ķieģeļiem ar C saturu 18% bez antioksidantiem, bojājumu līmenis tiek samazināts par 20-30%, un vidējais erozijas ātrums ir 1,2-1,3 mm uz krāsni.