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生產(chǎn)鎂碳磚的主要原料,鎂砂質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)鎂碳磚的性能有著極為重要的影響,如何合理地選擇鎂砂是生產(chǎn)鎂碳磚的關(guān)鍵。鎂砂有電熔鎂砂和燒結(jié)鎂砂,它們具有不同特點(diǎn)。電熔鎂砂:晶粒大,雜質(zhì)少,硅酸鹽相少,晶粒直接結(jié)合程度高,晶界少。燒結(jié)鎂砂:晶粒細(xì)小,雜質(zhì)與硅酸鹽相相對(duì)叫多,直接結(jié)合程度較差。對(duì)于鎂砂原料,除了化學(xué)成分外,在組織結(jié)構(gòu)方面,還要求高密度和大結(jié)晶,因此,作為生產(chǎn)鎂碳磚用的鎂砂原料質(zhì)量指標(biāo),應(yīng)考察下列內(nèi)容1,氧化鎂含量(純度)2雜質(zhì)的種類特別是.C/S和B2O3含量3鎂砂的密度、氣孔孔徑、氣孔形態(tài)等(燒結(jié)性)。
鎂鋁碳磚PN系列鋁鎂碳磚采用特級(jí)鋁礬土或剛玉為骨料,鋼包用鎂碳磚爐轉(zhuǎn)用鎂碳磚并著重強(qiáng)化基質(zhì),以酚醛樹脂為結(jié)合劑,采用機(jī)壓成型,具有抗侵蝕、抗剝落、強(qiáng)度高等特點(diǎn),適用于鋼包包底和包壁等部位。PN系列鎂鋁碳磚是在鋁鎂碳磚的基礎(chǔ)上調(diào)整了工藝和技術(shù),增強(qiáng)了材料的抗侵蝕性和抗剝落性,適用于鋼包包底和包壁等部位,能明顯提高鋼包的使用壽命。碳在耐火材料中的應(yīng)用在當(dāng)下冶金行業(yè)中的應(yīng)用已相當(dāng)?shù)膹V泛,在過去,為了適應(yīng)冶金新工藝和耐火材料技術(shù)發(fā)展,開發(fā)了許多新產(chǎn)品。耐火材料專家很早就了解到不同形式的碳在耐火材料中所表現(xiàn)出的優(yōu)良鎂鋁碳磚性能。
可塑性是指耐火材料與結(jié)合劑、稀釋劑調(diào)制到規(guī)定稠度并揉搓成型后,當(dāng)承受外力時(shí),形狀雖然改變但卻不開裂的性能。一般說來,凡摻加了結(jié)合劑的耐火材料均具有一定的可塑性。耐火可塑料、搗打料、結(jié)合黏土或摻有某些結(jié)合劑的物料,具有較明顯的可塑性質(zhì),但用機(jī)械壓制的半干成型制品的可塑性極差。耐火磚砌筑需要在常溫及高溫下都具有一定黏合力的材料,故通常使用耐火泥漿。硅質(zhì)、黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂質(zhì)耐火泥漿,在常溫下,通過分子間力,實(shí)現(xiàn)耐火材料制品之間的粘合。在高溫環(huán)境中,由于燒結(jié)作用,則可實(shí)現(xiàn)陶瓷結(jié)合。為了能再較低溫度下實(shí)現(xiàn)陶瓷結(jié)合,可以在泥漿中要摻加一些促燒結(jié)。
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(yīng)為:鎂砂顆?!Y(jié)合劑→石墨→鎂砂細(xì)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(zhǎng)的時(shí)間,但混合時(shí)間過長(zhǎng)又容易使鎂砂顆粒周圍的石墨和細(xì)粉脫落,所以混合時(shí)間要適當(dāng)。鎂碳磚的成型是使耐火磚組織結(jié)構(gòu)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(yán)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(yùn)和筑砌時(shí)易滑動(dòng),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(dòng)。一般稱這種處理為防滑處理。
在普通和特種耐火材料中,常用的品種主要有以下幾種:用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含93%以上SiO2的硅質(zhì)制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等。鋼包大面修補(bǔ)料硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強(qiáng),但易受堿性渣的侵蝕,它的荷重軟化溫度很高,接近其耐火度,重復(fù)煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗熱震性差。河南大面修補(bǔ)料硅磚主要用于焦?fàn)t、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚中含30%~46%氧化鋁,它以耐火粘土為主要原料,耐火度1580~1770℃,抗熱震性好,屬于弱酸性耐火材料,對(duì)酸性爐渣有抗蝕性,用途廣泛,是生產(chǎn)量的一類耐火材料。
碳質(zhì)制品的熱膨脹系數(shù)很低,導(dǎo)熱性高,耐熱震性能好,高溫強(qiáng)度高。在高溫下長(zhǎng)期使用也不軟化,不受任何酸堿的侵蝕,有良好的抗鹽性能,也不受金屬和熔渣的潤(rùn)濕,質(zhì)輕,是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。缺點(diǎn)是在高溫下易氧化,不宜在氧化氣氛中使用。碳質(zhì)制品廣泛用于高溫爐爐襯(爐底、爐缸、爐身下部等)、熔煉有色金屬爐的襯里。石墨制品可以做反應(yīng)槽和石油化工的高壓釜內(nèi)襯。碳化硅與石墨制品還可以制成熔煉銅同金和輕合金用的坩堝。