Produktionsprocess av MgO-C-tegelstenar
De viktigaste råvarorna för MgO-C-tegel inkluderar smält magnesia eller sintrad magnesia, flinggrafit, organiska bindemedel och antioxidanter.
Magnesia
Magnesia är det primära råmaterialet för att producera MgO-C-tegel, tillgängligt i form av smält magnesiumoxid och sintrad magnesiumoxid. Jämfört med sintrad magnesiumoxid har smält magnesia fördelar som större periklaskristallkorn och högre bulkdensitet, vilket gör det till det föredragna råmaterialet för produktion av MgO-C-tegel. För tillverkning av vanliga magnesia-baserade eldfasta material är huvudkraven för magnesiumoxidråvaror hög-temperaturhållfasthet och korrosionsbeständighet, sålunda läggs tonvikten på renheten hos magnesia och C/S-förhållandet och B₂O₃-innehållet i dess kemiska sammansättning. Med utvecklingen av den metallurgiska industrin och allt hårdare smältningsförhållanden kräver magnesiumoxiden som används i MgO-C-tegelstenar för metallurgisk utrustning (konverterare, elektriska ugnar, skänkar, etc.) inte bara specifik kemisk sammansättning utan även hög densitet och stor kristallitstorlek när det gäller mikrostruktur.
Produktionsprocess av magnesia kol tegelCarbon Source
Vare sig det är i traditionella MgO-C-tegelstenar eller ofta använda låg-MgO-C-tegelstenar, används flinggrafit främst som kolkälla. Grafit är ett viktigt råmaterial för MgO-C-tegel, främst på grund av dess utmärkta fysikaliska egenskaper: ① icke-vätbarhet av slagg; ② hög värmeledningsförmåga; ③ låg termisk expansion. Dessutom genomgår grafit inte eutektisk smältning med eldfasta material vid höga temperaturer och har hög eldfasthet. Renheten hos grafit påverkar avsevärt prestandan hos MgO-C-tegelstenar; i allmänhet krävs grafit med en kolhalt större än 95 %, företrädesvis högre än 98 %.
Förutom grafit används kimrök också ofta vid tillverkning av magnesium-koltegel. Kolsvart är ett mycket dispergerat svart pulverformigt kolhaltigt material som produceras genom termisk sönderdelning eller ofullständig förbränning av kolväteföreningar. Den har fina partiklar (mindre än 1 μm), stor specifik yta, kolhalt på 90–99 %, hög renhet, hög elektrisk resistivitet, hög värmestabilitet och relativt låg värmeledningsförmåga, tillhörande kategorin icke-grafiterande kol. Tillsatsen av kimrök kan effektivt förbättra spjälkningsbeständigheten hos MgO-C-tegelstenar, öka kvarvarande kolhalt och förbättra tegelstenens densitet.
Bindemedel
Vanliga bindemedel som används vid produktion av MgO-C-tegel inkluderar stenkolstjära, stenkolstjärabeck, petroleumbeck, såväl som speciella kolhaltiga hartser, polyoler, beck-modifierade fenolhartser, syntetiska hartser, etc. De använda bindemedlen kan klassificeras i följande typer:
Pitch-baserat material. Stenkolstjärabeck är ett termoplastiskt material med fördelar såsom stark affinitet med grafit och magnesia, hög restkolhalt efter karbonisering och låg kostnad; det användes flitigt förr. Men stenkolstjärabeck innehåller cancerframkallande aromatiska kolväten, särskilt höga halter av bensopyren. På grund av ökande miljömedvetenhet minskar nu användningen av stenkolstjärebeck.
Harts-baserade material. Syntetharts framställs genom reaktionen mellan fenol och formaldehyd. Det kan blandas väl med eldfasta partiklar vid rumstemperatur och har en hög restkolhalt efter förkolning, vilket gör det till det huvudsakliga bindemedlet som för närvarande används för MgO-C-tegel. Den glasartade nätverksstrukturen som bildas efter dess förkolning är emellertid inte idealisk för värmechockbeständigheten och oxidationsbeständigheten hos det eldfasta materialet.
Modifierade material baserat på beck och harts. Om bindemedlet kan bilda en 镶嵌-struktur och in- kolfibrer efter förkolning, kan det förbättra det eldfasta materialets höga-temperaturprestanda.
Antioxidanter
För att förbättra oxidationsbeständigheten hos MgO-C-tegel tillsätts ofta små mängder tillsatser. Vanliga tillsatser inkluderar Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B₄C, BN och mer nyligen rapporterade Al-B-C- och Al{}Ci{1}C- och Al{}C{10-system Mekanismen för tillsatser kan grovt delas in i två aspekter: den ena är ur ett termodynamiskt perspektiv, där tillsatserna eller deras reaktionsprodukter med kol vid arbetstemperaturer har en större affinitet för syre än vad kol gör, och därför oxideras företrädesvis och skyddar kolet; den andra är ur ett kinetiskt perspektiv, där föreningarna som bildas av tillsatser som reagerar med O₂, CO eller kol ändrar mikrostrukturen hos det kol{13}}innehållande eldfasta materialet, såsom att öka densiteten, blockera porer och hindra diffusionen av syre och reaktionsprodukter.
