Proces de producție refractară de carbon de magneziu și materii prime utilizate în mod detaliat în detaliu

Refractori de carbon de magneziu au fost dezvoltate pentru aplicarea cuptorului electric în Japonia în anii '70, iar primul test de aplicabilitate a fost efectuat pe cuptorul electric în 1970. După șase ani de testare a aplicabilității, refractoriile de carbon de magneziu au fost popularizate formal și aplicate pe cuptorul electric. În comparație cu alte materiale de carbon, materialele refractare cu carbon de magneziu au adăugat grafit la scară naturală și agent de legare a carbonului, astfel încât să aibă o conductivitate termică excelentă, o rată de expansiune termică mai mică, a îmbunătățit foarte mult performanța cărămizilor de carbon de magneziu, în special pentru a -și îmbunătăți rezistența la eroziunea zgurii și stabilitatea șocului termic. Acesta a fost utilizat pe scară largă în perete cuptor cu arc electric cu putere ultra-înaltă, pete de la temperaturi înalte, linii de zgură și piese de ieșire din oțel și, de asemenea, utilizat în gura convertorului, partea de ieșire din oțel, peretele de trunnion și piscina de topire etc., precum și linia de zgură a cuptorului de rafinare. Materialele și procesele de producție refractare de magneziu și carbon sunt următoarele:

Principala materie primă pentru producerea refractarelor de carbon de magneziu este nisipul de magneziu. Deoarece calitatea nisipului de magneziu joacă un rol deosebit în influențarea performanței refractarelor de carbon de magneziu, la fel în producție, selecția de nisip rezonabil de magneziu a devenit primul pas în producerea de refractare de carbon de magneziu de înaltă calitate. Nisip de magneziu utilizat frecvent pentru nisip de magneziu fuzionat și nisip de magneziu sinterizat, au caracteristici diferite, compoziția sa minerală este în principal magnezitul. În producția de refractare de carbon de magneziu, parametrii de performanță ai nisipului de magneziu sunt considerați în principal după cum urmează:

① Puritate de nisip de magneziu (conținut MgO).

② faza de impuritate și conținutul acesteia;

③ Densitate în vrac, porozitate și mărime a boabelor de magnezit etc.

Puritatea nisipului de magneziu joacă un rol important în rezistența la eroziunea zgurii a refractarelor carbonice de magneziu, ceea ce se datorează faptului că atunci când conținutul de MGO este foarte ridicat, faza de impuritate este relativ redusă, cristalele MgO sunt împărțite de faza de silicat, deoarece faza de impuritate pentru a reduce gradul de cristale MgO, deoarece faza de impuritate este o legătură directă, astfel încât să îmbunătățească slag de rezistență la rezistență de magneziu.

(Bile de nisip de magneziu de înaltă puritate)

Fazele de impuritate în nisipul de magneziu sunt în principal sio₂, cao, b₂o₃, fe₂o₃ și așa mai departe, dacă nisipul de magneziu conține impurități ridicate, în special b₂o₃, va avea un impact negativ asupra refractorității și performanței la temperaturi ridicate ale materialelor de refractare carbonice de magneziu, iar fazele de impuritate vor avea un efect din următoarele aspecte: materialele următoare de carbon: și fazele de impuritate vor avea un efect din următoarele aspecte:

① Conținutul ridicat al fazei de impuritate va reduce gradul de legare directă a cristalelor MgO;

② Sio₂, CaO, etc. va forma eutectic cu MgO la temperatură ridicată;

③ SIO₂, Fe₂o₃ și alte impurități vor reacționa în mod preferențial cu C la temperaturi ridicate, făcând pori în cărămizile de magneziu și reducând rezistența refractarelor de magneziu-carbon la eroziunea zgurii.

(Magnezie mare cristalină topită)

Refractorii carbonice de magnezie În procesul de utilizare, zgura va pătrunde în particulele de magnezie prin pori și limitele de cereale de magnezit cu cristale de magnezit pentru a produce o reacție, rezultând distrugerea acesteia, mai ales atunci când magnezia are, de asemenea, un nivel ridicat de impurități, cum ar fi Cao, sio₂, etc. erodat, strecurat în zgură.

Prin urmare, magnezia cu densitate mare în vrac are un conținut de impuritate mai puțin relativ, ceea ce poate reduce calea care trebuie erodată prin zgură dizolvată și să îmbunătățească rezistența la eroziunea zgurii a refractarelor carbonice de magneziu. În același timp, boabele de magnezit mai mari pot îmbunătăți gradul de legare directă între boabe, pot reduce suprafața limitelor de cereale și pot reduce calea de penetrare a zgurii la limitele cerealelor. Mărimea cerealelor de magneză fuzionată este mai mare, iar gradul de legare directă între boabe este mai mare, în producerea unei alegeri generale totale a magneziei topite ca materie primă pentru a îmbunătăți rezistența la eroziune a zgurii a produselor. Prin urmare, în producția de refractare carbonac de magneziu de înaltă calitate, trebuie să fie selectate cu o densitate mare în vrac și o puritate ridicată a nisipului de magneziu, de exemplu, conținutul de MGO mai mare sau egal cu 97%, CaO\/SIO₂ nu este mai puțin de 2, densitatea în vrac nu este mai mică de 3,34g\/cm³, porozitatea nu este mai mare de 3% și nu este mai mare de 3%, iar granițele de granule ale nisipului magnesium este bine dezvoltat. Cu toate acestea, în producția reală, datorită refractarelor carbonice de magneziu utilizate în diferite părți ale diferitelor cerințe pentru performanțele sale. Prin urmare, în funcție de situația reală de a alege nisipul de magneziu de calitate comparabilă, în conformitate cu principiul reducerii costurilor, reducând consumul de resurse de înaltă calitate, în favoarea dezvoltării durabile.

Materialele carbonace pentru prepararea refractarelor MGO-C sunt în principal grafit de fulgi.

Grafitul de fulgi este împărțit în patru categorii în funcție de conținutul de carbon fix: grafit de înaltă puritate, grafit cu carbon ridicat, grafit de carbon mediu și grafit cu conținut scăzut de carbon.

Principalii parametri care afectează performanța refractarelor carbonice de magneziu sunt conținutul de carbon fix, dimensiunea particulelor, compoziția de cenușă și conținutul său, forma particulelor, materie volatilă și umiditate. Printre aceștia, carbonul fix se referă la grafit, pe lângă fracția volatilă, componente de cenușă; Fracția volatilă se referă la substanțele organice și anorganice volatile de grafit. În general, cu cât este necesar conținutul de carbon fix de grafit, cu cât refractoriile de carbon de magneziu sunt preparate au o structură excelentă în timpul utilizării la temperaturi ridicate, iar proprietățile mecanice ale produselor, cum ar fi rezistența la flexie la temperaturi ridicate sunt mai bune.

Cu o puritate diferită de grafit, deoarece materiile prime carbonice au produs refractorii carbonice de magneziu, există diferențe evidente în structură. Cu cât este mai pură grafitul, refractoriile de carbon de magneziu au produs rezistența mai excelentă la eroziunea zgurii, cu atât puritatea grafitului este mai mică, producția de refractare de carbon de magneziu la temperaturi ridicate, datorită fazei de impuritate care se topește în faza de sticlă și nisipul de magneziu sau reacția de carbon, rezultând defecte în deteriorarea temperaturii ridicate a produselor produsului și astfel.

Componentele volatile din grafit vor produce mai multe volatile în procesul de tratare termică, ceea ce duce la creșterea porozității produselor, reducând performanța produselor.

Mărimea particulelor de grafit are o influență mare asupra stabilității șocului termic și a rezistenței la oxidare a produselor. În general, se crede că cu cât scara de grafit de fulg este mai mare, cu atât este mai bună stabilitatea șocului termic și rezistența la oxidare a produsului, ceea ce se datorează grafitului la scară largă are o conductivitate termică mai mare și o suprafață specifică mai mică. Cerințe generale, producția de refractare carbonice de magneziu cu dimensiunea particulelor de grafit de fulg mai mare de 115 ochiuri. Grosimea grafitului de fulg are, de asemenea, un impact asupra performanței produselor, cu atât este mai mică grosimea grafitului de fulg, zona efectivă a suprafeței sale de capăt oxidate este redusă, poate îmbunătăți rezistența la oxidare a produselor. În ultimii ani, datorită dezvoltării cărămizilor de carbon cu magneziu cu conținut scăzut de carbon, conținutul de carbon este redus, pentru a asigura distribuția uniformă a grafitului în produse, dimensiunea particulelor are tendința de a reduce.

(Grafit scalar)

Cenușa este reziduul de grafit după tratamentul de oxidare. Cu cât este mai mare cenușă în grafit, cu atât rezistența de zgură a produselor cu magneziu-carbon. În plus, impuritățile au, de asemenea, un anumit efect asupra rezistenței de oxidare a grafitului. Rolul său poate fi împărțit în două aspecte. Pe de o parte, unii dintre oxizii intercalați au un efect catalitic asupra oxidării grafitului; Pe de altă parte, cenușa de grafit are un efect asupra grosimii stratului decarburizat format după oxidarea refractarelor carbonice de magneziu, afectând astfel rezistența lor la oxidare. Cu toate acestea, nu este cazul că cu cât este mai mare puritatea grafitului produsă de refractoriile MgO-C au o rezistență mai bună la oxidare.

Dezvoltarea agentului de legare joacă un rol crucial pentru cărămizile de carbon de magneziu. Agentul de legare nu va afecta doar procesul de preparare a cărămizilor cu magneziu-carbon, dar va afecta și microstructura produselor și, astfel, le va afecta performanța. Prin urmare, selecția agentului de legare adecvat pentru prepararea cărămizilor de carbon de magneziu joacă un rol important.

Deoarece agentul de legare la performanța cărămizilor și procesului de magneziu-carbon are un impact mare, în conformitate cu procesul de preparare a cărămizilor cu magneziu-carbon, cerințele sale pentru agentul de legare sunt: ​​unghiul mic de umectare a grafitului și nisipul de magneziu, pot fi bine combinate cu particule de grafit și de nisip de magneziu, viscozitatea este mică și o mobilitate puternică; tratarea termică la temperatură ridicată după produse pentru a menține rezistența ridicată, astfel încât să nu producă expansiune sau contracție; Rata de carbon rezidual ar trebui să fie ridicată și nici o poluare pentru mediu. Refractorii carbonice de magneziu agent de legare utilizat frecvent are următoarele trei tipuri principale:

① Agent de legare a asfaltului: Utilizarea principală a pasului de gudron, este un material termoplastic, poate fi foarte bun cu nisip de magneziu, grafit și alte combinații și tratament termic cu temperaturi ridicate după o rată ridicată de reziduuri de carbon, prețul este ieftin și scăzut, a fost utilizat pe scară largă de întreprinderile refractare. Cu toate acestea, din cauza creșterii conștientizării oamenilor cu privire la protecția mediului și a terenului de gudron asupra poluării mediului cu privire la intensificarea terenului de tar, astfel încât acum utilizarea scăderii tonului.

② Agent de legare a rășinii: Acesta este un fel de agent de legare utilizat în principal de producătorii de cărămidă cu carbon curent, care este împărțit în rășină fenolică termoplastică și rășină fenolică termoplastică. La temperatura camerei, rășina fenolică se poate combina bine cu nisipul de magneziu, grafitul și alte particule și are avantajul ratei reziduale cu carbon ridicat după tratamentul termic la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, datorită rășinii fenolice după carbonizarea matricei formate din structura sticloasă, astfel încât rezistența la oxidarea din cărămidă de magneziu și stabilitatea șocului termic să fie redusă.

③ Asphalt modificat și rășină modificată: deficiențele pasului de tar și rășină fenolică în procesul de utilizare, ceea ce face ca oamenii să modifice pasul de tar existent și rășina fenolică. După modificarea asfaltului și rășinii, după carbonizarea la temperaturi ridicate poate forma o generație in situ de fibre de carbon sau structură mozaică, mai degrabă decât o structură de sticlă slabă, ceea ce va ajuta la îmbunătățirea performanței la temperaturi ridicate a cărămizilor de magneziu-carbon, cum ar fi îmbunătățirea rezistenței la oxidare și a stabilității șocului termic.

Datorită adăugării de grafit în cărămizi de carbon de magneziu, are multe proprietăți excelente, dar datorită grafitului în utilizarea cărămizilor de carbon de magneziu este ușor de oxidat, astfel încât structura sa organizațională este deteriorată, ușor de fost eroziune de soluție de lichid de zgură și metal, ceea ce face ca cărămizile de carbon de magneziu să fie distruse, reducând viața de serviciu a cărămizilor de magneziu și utilizarea performanței.

Pentru a asigura performanța cărămizilor de magneziu-carbon, pentru a-și proteja grafitul de oxidare, adesea în prepararea cărămizilor cu magneziu-carbon pentru a adăuga o cantitate mică de aditivi (numiți și antioxidanți). Aditivii mai frecvent folosiți sunt pulberea de metal, pulbere metalică Mg, pulbere Si, pulbere SiC și aliaj Al-Mg, pulbere compozită Al-MG-CA. Pe lângă prevenirea oxidării grafitului, aditivii afectează și performanța cărămizilor de carbon de magneziu în alte moduri, rolul principal este următorul:

①antioxidant Efect pentru a opri oxidarea carbonului.

② Reduceți pierderea de carbon în refractarele compozite de carbon prin reducerea CO (G) pentru a produce carbon solid.

③reduce porozitatea și îmbunătățește densitatea produsului și, de asemenea, îmbunătățește rezistența la oxidare.

④Promotează cristalizarea carbonului amorf generat de agentul de legare.

⑤ Îmbunătățirea rezistenței la oxidare și rezistența de zgură a produselor prin formarea unui strat de protecție a suprafeței.

Efectul antioxidant al unui antioxidant este de obicei considerat în două moduri: în primul rând, este oxidat în preferință față de carbon și protejează astfel carbonul, iar în al doilea rând, formează un fel de compus pentru a bloca porii.

Procesul de preparare a cărămizilor de carbon de magneziu include în principal lotarea și amestecarea noroiului, modelarea și tratarea termică.

Grafic de flux de producție de refractare carbonice de magneziu

În procesul de preparare a refractarelor de magneziu-carbon, numai prin utilizarea mărimii adecvate a particulelor critice de nisip de magneziu, adăugare de grafit, timp de amestecare și presiune de modelare etc., putem obține performanța optimă a produselor refractare cu magneziu.

În producerea de materiale refractare cu carbon de magneziu, de obicei în funcție de nevoia de a utiliza materiale refractare cu carbon de magneziu părți ale mărimii particulelor critice de nisip de magneziu. În gradientul de temperatură este mai mare, produsul suferă părți de șoc termic puternic din utilizarea dimensiunii critice a particulelor de nisip de magneziu mai mic, pentru a -și îmbunătăți rezistența la șoc termic; În eroziunea unor părți serioase ale nisipului de magneziu trebuie să fie selectată cu o dimensiune mai mare a particulelor critice, pentru a-și îmbunătăți performanța anti-eroziune.

Adăugarea unei anumite cantități de pulbere fină de nisip de magneziu în partea matricei a refractarelor carbonice de magneziu va ajusta coeficienții de expansiune termică ai particulelor mari și ale părții matrice, le va face să se potrivească reciproc și să reducă tensiunea termică cauzată de diferența de coeficienți de expansiune termică; Cu toate acestea, dacă pulberea fină de nisip de magneziu este prea fină, va accelera reducerea MgO, ceea ce va duce la deteriorarea materialelor refractare carbonice cu magneziu.

Cantitatea de grafit adăugată trebuie să fie potrivită cu utilizarea refractarelor carbonice de magneziu. În general, dacă adăugarea de grafit este mai mică de 10%, este dificil să formați o rețea de carbon continuă în produse, care nu pot juca în mod eficient avantajele carbonului; Adăugarea grafitului este mai mare de 20%, producția de dificultăți de modelare, produsele ușor de produs, produsele sunt ușor de oxidat, astfel încât adăugarea de grafit este, în general, între 10-20%, în funcție de diferite părți ale utilizării diferitelor adaosuri de grafit, alegeți diferite adăugări de grafit.

Zinfon Refractorie Technology Co., Ltd

Suntem un furnizor de materiale refractare care integrează cercetarea și dezvoltarea, producția, construcția, depozitarea și comerțul.

Oferim diverse refractare de magnezie și alumină, inclusiv produse în formă, cât și de nesfârșite, materii prime și produse chimice conexe.

Suntem certificate la ISO9001, ISO14001, ISO45001 și alte certificări naționale și locale după cum urmează:

Trimite anchetă acum