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成型的鎂碳磚坯必須經(jīng)過硬化處理才能使用,硬化處理的溫疫對耐火磚的性能有很大的影響。上海轉(zhuǎn)爐澆注料經(jīng)研究證明,在200一250℃硬化處理較為合適,對于保證磚的體積密度、降低氣孔率等均有處,高于250℃和低于200℃時,硬化處理均會帶來不良影響。轉(zhuǎn)爐澆注料銷售要嚴(yán)格升揾制空。通常在50—60℃時,因樹脂軟化,應(yīng)適當(dāng)保溫;在100—110℃,因有溶劑大量排出,應(yīng)保溫;住200—250℃,為使反應(yīng)完全,也應(yīng)適當(dāng)保溫。
生產(chǎn)MgO-C磚常用的結(jié)合劑有煤焦油,煤瀝青和石油瀝青,以及特殊碳質(zhì)樹脂,多元醇,瀝青變性酚醛樹脂,合成樹脂等。目前所用到的結(jié)合劑有以下幾種類型:瀝青類物質(zhì)。焦油瀝青是一種熱塑性材料,具有與石墨、氧化鎂親和力大,炭化后殘?zhí)悸矢?,成本低的特點,過去曾大量使用;但是焦油瀝青中含有致癌的芳香烴,尤其是苯并茁含量高;由于環(huán)境意識的加強,現(xiàn)在焦油瀝青的使用量在減少。樹脂類物質(zhì)。合成樹脂是由苯酚和甲醛反應(yīng)制得,在常溫下便能和耐火材料顆粒很好的混合,炭化后殘?zhí)悸矢?,是?dāng)前生產(chǎn)MgO-C磚用主要結(jié)合劑;但它炭化后形成的玻璃態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),對耐火材料的抗熱震性和抗氧化性都不理想。
高鋁磚耐火度1770-1790℃,三氧化鋁(Al2O3)含量大于48%的一種耐火磚。其特點是:耐壓強度高、耐火度高。耐沖擊性好、抗腐蝕強、抗渣性優(yōu)良、使用壽命長,荷重化溫度高,高溫下的結(jié)構(gòu)強度高。鎂磚耐火度達2000℃以上,以燒成鎂砂為主要原料,經(jīng)機壓成型后在1500℃左右的高溫?zé)傻闹破?。因其高溫性能好,抗冶金爐渣能力強,被廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)煉鋼爐襯和混鐵爐等,目前轉(zhuǎn)爐層用鎂磚多為燒成鎂磚和鎂硅磚。耐火磚里面、黏土磚、高鋁磚、鎂磚,其中的鎂磚耐火溫度比較高,高達2000多度;其次是高鋁磚,耐火溫度為1770-1790度;然后是黏土磚。
制作的這種耐火磚的細粉是采用由普通鉻礦與鎂砂磨細、混勻、壓坯、煅燒后的鎂鉻料,仍為硅酸鹽結(jié)合。但性能較普通鎂磚有改進。直接結(jié)合鎂磚,是由雜質(zhì)含量低的鉻精礦與較純鎂砂制作的。燒成溫度在1700℃以上。該種耐火磚的結(jié)構(gòu)特點是,耐火物晶粒之間多呈直接接觸。因此其高溫性能、抗侵蝕與抗沖刷都較普通鎂鉻磚好。再結(jié)合鎂鉻磚,國外常將全由人工合成原料共燒結(jié)鎂鉻料或電熔鎂鉻料(或加有部分電熔鎂砂)制作的鎂鉻磚皆稱為再結(jié)合鎂鉻磚。而國內(nèi)只將全用電熔鎂鉻料制作的鎂鉻磚稱為再結(jié)合鎂鉻磚。為了與國際上較為一致,以采用共燒結(jié)鎂鉻磚與電熔料再結(jié)合鎂鉻磚或熔粒再結(jié)合鎂鉻磚為宜。
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(yīng),通常認為顆粒粒徑1mm為宜。在有高壓成型設(shè)備的條件下,鎂砂的顆粒趨向于微細化。我國成型設(shè)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(guān)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(luò)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。