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不論是在傳統(tǒng)的MgO-C磚還是在目前大量使用的低碳MgO-C磚,主要利用鱗片狀石墨作為其碳源。石墨作為生產(chǎn)MgO-C磚的主要原料,主要得益于其優(yōu)良的物理性能:對爐渣的不濕潤性。高的導(dǎo)熱性。低的熱膨脹性。此外,石墨與耐火材料在高溫下不發(fā)生共熔,耐火度高。石墨的純度對MgO-C磚的使用性能影響較大,一般要使用碳含量大于95%,大于98%的石墨。除石墨外,炭黑也普遍用于鎂碳磚的生產(chǎn)。炭黑是由烴類碳?xì)浠衔锏臒岱纸饣虿煌耆紵频玫木哂懈叨确稚⒌暮谏勰钐假|(zhì)物料。
制作的這種耐火磚的細(xì)粉是采用由普通鉻礦與鎂砂磨細(xì)、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。
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。
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,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,則可實現(xiàn)陶瓷結(jié)合。為了能再較低溫度下實現(xiàn)陶瓷結(jié)合,可以在泥漿中要摻加一些促燒結(jié)。
碳質(zhì)制品是另一類中性耐火材料,根據(jù)含碳原料的成分和制品的礦物組成,分為碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品三類。碳磚是用高品位的石油焦為原料,加焦油、瀝青作粘合劑,在1300℃隔絕空氣條件下燒成。石墨制品(除天然石墨外)用碳質(zhì)材料在電爐中經(jīng)2500~2800℃石墨化處理制得。碳化硅制品則以碳化硅為原料,加粘土、氧化硅等粘結(jié)劑在1350~1400℃燒成。也可以將碳化硅加硅粉在電爐中氮氣氛下制成氮化硅-碳化硅制品。
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,轉(zhuǎn)爐檔渣墻骨料臨界顆粒小,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,檔渣墻銷售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。