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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,高溫強度高。南京剛玉火泥生產(chǎn)在高溫下長期使用也不軟化,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濕,質(zhì)輕,是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。剛玉火泥生產(chǎn)缺點是在高溫下易氧化,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。
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(xì)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(xì)粒MgO骨料容易和石墨反應(yīng),通常認(rèn)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(xì)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。
訂單下滑、產(chǎn)能過剩正在逼迫耐火材料行業(yè)加快轉(zhuǎn)型,鎂碳磚廠家更多環(huán)保型產(chǎn)品的研發(fā)以及去年以來基建投資的加碼使得行業(yè)正迎來新的轉(zhuǎn)機。進(jìn)入新世紀(jì)(002280,股吧)以來,耐火材料行業(yè)得到了快速發(fā)展。全國耐火原材料產(chǎn)量從2000年的1000多萬噸增長到現(xiàn)在的每年6000多萬噸。2012年耐火材料產(chǎn)量2818萬噸,約占世界耐材產(chǎn)量的65%以上,出口量為203.97萬噸。但是受下游行業(yè)固定投資減弱、基建用耐火材料需求量減少等因素影響,2012年耐火材料企業(yè)訂單數(shù)量減少、銷量下降,加之資金緊張,企業(yè)不得不關(guān)停窯爐消耗原有庫存。
各種耐火材料產(chǎn)品(電熔材料除外)的能源(燃料、電、水等)消耗中,鎂鉻磚,鎂磚,鎂火泥燃燒所占的比重高達(dá)70%~80%,耐火材料節(jié)能工作的重點應(yīng)是降低燃料消耗。因此,進(jìn)行爐窯熱工測定,編制爐窯熱平衡表,全面分析熱耗情況,找出降低熱耗、提高熱效率的主攻方向和節(jié)能措施十分必要。按照習(xí)慣,耐火材料爐窯采用單位產(chǎn)品熱耗,作為熱經(jīng)濟(jì)性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)。但單位產(chǎn)品熱耗,僅能在同類產(chǎn)品之間比較,對爐窯熱經(jīng)濟(jì)雖能作相對的比較,但并不反映爐窯在熱能利用方面的真實情況。如果爐窯熱能利用情況沒有一個科學(xué)的衡量標(biāo)準(zhǔn),勢必會妨礙今后提高耐火爐窯熱經(jīng)濟(jì)性能的努力。國內(nèi)外工業(yè)爐普遍采用“熱效率”作為衡量熱能利用好壞的標(biāo)準(zhǔn)。
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(jié)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(jié)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(yīng),留下氣孔使制品的抗渣性變差。
多粒級物料篩分設(shè)備的選用與布置耐火材料生產(chǎn)中常用的篩分設(shè)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(shù)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(biāo),這就要求應(yīng)用四層或更多層的篩分設(shè)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(jié)構(gòu)的篩分效率有較大提高。