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泥料的制備。配種時顆粒臨界尺寸的選擇是重要的。骨料顆粒細化,可減少開口氣孔率,增強抗氧化能力。但是骨料顆粒小,會使閉口氣孔增加,體積密度降低。另外,細粒MgO骨料容易和石墨反應,通常認為顆粒粒徑1mm為宜。在有高壓成型設備的條件下,鎂砂的顆粒趨向于微細化。我國成型設備的壓力較低,為了提高耐火磚密度,許多廠家采用5mm以上的顆粒直徑。配料中加入石墨的質(zhì)量和數(shù)量至關重要。一般來說,增加耐火磚中石墨含量,耐火磚的抗渣性和熱震穩(wěn)定性會提高,但強度和抗氧化性均會降低,若鎂碳磚中碳含量太少(<10%),耐火磚中不能形成網(wǎng)絡骨架,則碳的優(yōu)勢不能有效地發(fā)揮。所以,碳含量在10—20%范圍內(nèi)較為合適。
鎂砂的純度對鎂碳磚的抗渣性有著重大的影響。氧化鎂含量越高,雜質(zhì)相對越少,硅酸鹽相分割程度降低,方鎂石直接結合程度提高,抗渣的滲透及渣的熔損能力提高。鎂砂中的榨汁主要有氧化鈣,二氧化硅,氧化鐵,如果雜質(zhì)含量高,特別是氧化硼的化合物,會對鎂砂的耐火度和高溫性能產(chǎn)生不利影響。鎂砂中的雜質(zhì)主要有一下幾個方面的不離影響1降低方鎂石的直接結合程度2高溫下與氧化鎂形成低熔物3氧化鐵,二氧化硅等雜質(zhì)在1500-1800℃時,先于氧化鎂與碳反應,留下氣孔使制品的抗渣性變差。
混料過程中,為了使石墨均勻地包圍在鎂砂顆粒周圍,加料順序應為:鎂砂顆粒→結合劑→石墨→鎂砂細粉與添加劑粉。由于石墨含量大、密度小,添加劑量又非常少,欲混合均勻,需要較長的時間,但混合時間過長又容易使鎂砂顆粒周圍的石墨和細粉脫落,所以混合時間要適當。鎂碳磚的成型是使耐火磚組織結構致密化的重要因素:由于泥料中石墨量大,骨料臨界顆粒小,因此宜采用高壓成型并嚴格按照先輕后重,多次加壓的操作規(guī)程壓制,以免產(chǎn)生成型裂紋。采用抽真空,排氣加壓的操作規(guī)程。另外,高壓成型的磚坯表面非常光滑,搬運和筑砌時易滑動,所以成型后的磚坯要采取浸漬或涂抹0.1一2mm厚的熱硬性樹脂形成樹脂膜防止滑動。一般稱這種處理為防滑處理。
多粒級物料篩分設備的選用與布置耐火材料生產(chǎn)中常用的篩分設備為二層篩或三層篩。電爐噴補料布置型式按前面介紹的平行或垂直布置即可。但是隨著耐火材料行業(yè)技術的不斷發(fā)展,對耐火材料的要求提高,在實際生產(chǎn)中必須采用更多的粒級配料以求提高制品的理化指標,這就要求應用四層或更多層的篩分設備。生產(chǎn)實踐證明,四層篩若一體布置其篩分效率較低,為此可采用兩臺雙層篩串聯(lián)的布置形式,這種分體式結構的篩分效率有較大提高。
按照冷混合工藝用合成焦油結合劑制造的傳統(tǒng)鎂碳磚在焦油受損過程中發(fā)生硬化并獲得必要的強度,因此便形成了各向同性的玻璃狀碳。出剛槽加工鎂碳磚廠家轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚此種碳未顯現(xiàn)出熱塑性,轉(zhuǎn)爐出剛槽在內(nèi)襯烘烤或操作使用過程中該熱塑性能適時地消除大量的應力。用瀝青結合劑生產(chǎn)的鎂碳磚,由于在瀝青碳化過程中形成各向異性的石墨化焦炭結構,該磚具有較高的高溫塑性。