Produksjonsprosess av MgO-C-klosser
De viktigste råvarene for MgO-C-klosser inkluderer smeltet magnesia eller sintret magnesia, flakgrafitt, organiske bindemidler og antioksidanter.
Magnesia
Magnesia er det primære råmaterialet for produksjon av MgO-C-klosser, tilgjengelig i smeltet magnesia og sintret magnesium. Sammenlignet med sintret magnesia har smeltet magnesia fordeler som større periklasekrystallkorn og høyere bulktetthet, noe som gjør det til det foretrukne råmaterialet for produksjon av MgO-C murstein. For produksjon av vanlige magnesiumoksyd-baserte ildfaste materialer er hovedkravene til magnesiumoksydråmaterialer høy-temperaturstyrke og korrosjonsbestandighet, og det legges derfor vekt på renheten til magnesia og C/S-forholdet og B₂O₃-innholdet i dens kjemiske sammensetning. Med utviklingen av den metallurgiske industrien og stadig tøffere smelteforhold, krever magnesia som brukes i MgO-C-klosser for metallurgisk utstyr (konvertere, elektriske ovner, øser, etc.) ikke bare spesifikk kjemisk sammensetning, men også høy tetthet og stor krystallittstørrelse når det gjelder mikrostruktur.
Produksjonsprosess av magnesia karbon mursteinKarbon Kilde
Enten det er i tradisjonelle MgO-C-klosser eller mye brukte MgO--C-klosser med lavt-karbon, er flakgrafitt først og fremst brukt som karbonkilde. Grafitt er et nøkkelråmateriale for MgO-C murstein, hovedsakelig på grunn av dets utmerkede fysiske egenskaper: ① ikke-fuktbarhet av slagg; ② høy varmeledningsevne; ③ lav termisk ekspansjon. I tillegg gjennomgår ikke grafitt eutektisk smelting med ildfaste materialer ved høye temperaturer og har høy ildfasthet. Renheten til grafitt påvirker ytelsen til MgO-C-klosser betydelig; generelt kreves grafitt med et karboninnhold større enn 95 %, fortrinnsvis større enn 98 %.
I tillegg til grafitt er kjønrøk også ofte brukt i produksjonen av magnesium-karbonstein. Kjønrøk er et svært dispergert svart pulveraktig karbonholdig materiale produsert ved termisk dekomponering eller ufullstendig forbrenning av hydrokarbonforbindelser. Den har fine partikler (mindre enn 1 μm), stort spesifikt overflateareal, karboninnhold på 90–99 %, høy renhet, høy elektrisk resistivitet, høy termisk stabilitet og relativt lav varmeledningsevne, som tilhører kategorien ikke-grafitiserende karbon. Tilsetning av kjønrøk kan effektivt forbedre motstanden mot avskalling av MgO-C-klosser, øke gjenværende karboninnhold og øke mursteinstettheten.
Binder
Vanlige bindemidler som brukes i produksjon av MgO-C-teglstein inkluderer kulltjære, kulltjærebek, petroleumsbek, samt spesielle karbonholdige harpikser, polyoler, bek-modifiserte fenolharpikser, syntetiske harpikser osv. Bindemidlene som brukes kan klassifiseres i følgende typer:
Pitch-basert materiale. Kulltjærebek er et termoplastisk materiale med fordeler som sterk affinitet med grafitt og magnesia, høy restkarbonrate etter karbonisering og lav pris; det ble mye brukt tidligere. Imidlertid inneholder kulltjærebek kreftfremkallende aromatiske hydrokarboner, spesielt høye nivåer av benzopyren. På grunn av økende miljøbevissthet er bruken av kulltjærebek nå avtagende.
Resin-baserte materialer. Syntetisk harpiks produseres ved omsetning av fenol og formaldehyd. Det kan blandes godt med ildfaste partikler ved romtemperatur og har en høy restkarbonrate etter karbonisering, noe som gjør det til hovedbindemiddelet som for tiden brukes til MgO-C-klosser. Imidlertid er den glassaktige nettverksstrukturen dannet etter karboniseringen ikke ideell for den termiske sjokkmotstanden og oksidasjonsmotstanden til det ildfaste materialet.
Modifiserte materialer basert på bek og harpiks. Hvis bindemidlet kan danne en 镶嵌-struktur og-in situ karbonfibre etter karbonisering, kan det forbedre ytelsen ved høye-temperaturer til det ildfaste materialet.
Antioksidanter
For å forbedre oksidasjonsmotstanden til MgO-C-klosser tilsettes ofte små mengder tilsetningsstoffer. Vanlige tilsetningsstoffer inkluderer Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B₄C, BN og nyere rapporterte Al-B-C- og Al{}Ci{1}- og Al{}Ci-systemer Mekanismen til tilsetningsstoffer kan grovt deles inn i to aspekter: det ene er fra et termodynamisk perspektiv, hvor tilsetningsstoffene eller deres reaksjonsprodukter med karbon ved arbeidstemperaturer har en større affinitet for oksygen enn karbon gjør, og dermed fortrinnsvis oksidert og beskytter karbonet; den andre er fra et kinetisk perspektiv, der forbindelsene dannet av tilsetningsstoffer som reagerer med O₂, CO eller karbon endrer mikrostrukturen til det karbonholdige ildfaste materialet, for eksempel økende tetthet, blokkering av porer og hindre diffusjon av oksygen og reaksjonsprodukter.
