Tahan Api Batu Bata Karbon Magnesia

Magnesia konvensional-refraktori batu bata karbon, diproduksi berdasarkan proses-pencampuran dingin dengan pengikat tar sintetis, mengeras dan memperoleh kekuatan yang diperlukan saat tar rusak, sehingga membentuk karbon kaca isotropik. Karbon tidak menunjukkan termoplastisitas, yang dapat menghilangkan tekanan dalam jumlah besar secara tepat waktu selama pemanggangan atau penanganan lapisan. Magnesia-bata karbon yang diproduksi dengan pengikat aspal memiliki-plastisitas suhu tinggi yang tinggi karena struktur kokas grafit anisotropik yang terbentuk selama proses karbonisasi aspal.

proses produksi

Bahan baku utama batu bata MgO–C antara lain magnesia leburan atau magnesia sinter, grafit serpihan, pengikat organik, dan antioksidan.

magnesia

Magnesia merupakan bahan baku utama produksi batu bata MgO–C, dan dibagi menjadi magnesia leburan dan magnesia sinter. Dibandingkan dengan magnesia sinter, magnesia leburan memiliki keunggulan butiran kristal periklas kasar dan kepadatan volume partikel yang tinggi, serta merupakan bahan baku utama yang digunakan dalam produksi bata tahan api karbon magnesia. Produksi bahan tahan api magnesia biasa memerlukan bahan baku magnesia yang memiliki kekuatan-suhu tinggi dan ketahanan terhadap korosi. Oleh karena itu, perhatian harus diberikan pada kemurnian magnesia dan rasio C/S serta kandungan B2O3 dalam komposisi kimianya. Dengan berkembangnya industri metalurgi, kondisi peleburan menjadi semakin menuntut. Magnesia yang digunakan pada batu bata MgO–C yang digunakan pada peralatan metalurgi (konverter, tungku listrik, sendok, dll), selain komposisi kimianya, juga memerlukan kepadatan yang tinggi dan kepadatan yang tinggi dari segi struktur organisasinya. Kristal besar.

Baik pada batu bata MgO-C tradisional atau pada batu bata-MgO-C rendah karbon yang banyak digunakan, grafit serpihan terutama digunakan sebagai sumber karbonnya. Grafit, sebagai bahan mentah utama untuk produksi batu bata MgO-C, memiliki keunggulan karena sifat fisiknya yang sangat baik: ① Terak yang tidak dapat dibasahi. ②Konduktivitas termal yang tinggi. ③Ekspansi termal rendah. Selain itu, bahan grafit dan bahan tahan api tidak menyatu pada suhu tinggi dan memiliki sifat tahan api yang tinggi. Kemurnian grafit memiliki pengaruh yang besar terhadap performa batu bata MgO-C. Umumnya, grafit dengan kandungan karbon lebih besar dari 95%, sebaiknya lebih besar dari 98%, harus digunakan.

Selain grafit, karbon hitam juga biasa digunakan dalam produksi bata tahan api karbon magnesia. Karbon hitam adalah bahan karbon bubuk hitam yang sangat tersebar yang dihasilkan oleh dekomposisi termal atau pembakaran hidrokarbon yang tidak sempurna. Partikel karbon hitam berukuran kecil (kurang dari 1 μm), luas permukaan spesifiknya besar, dan fraksi massa karbon 90~ 99%, kemurnian tinggi, resistivitas bubuk besar, stabilitas termal tinggi, konduktivitas termal rendah, dan merupakan karbon yang sulit-untuk-dibuat grafit. Penambahan karbon hitam secara efektif dapat meningkatkan ketahanan pengelupasan batu bata MgO-C, meningkatkan jumlah sisa karbon, dan meningkatkan kepadatan batu bata.

Bahan pengikat yang umum digunakan dalam produksi batu bata MgO-C meliputi tar batubara, pitch batubara, dan pitch minyak bumi, serta resin karbon khusus, poliol, resin fenolik yang dimodifikasi aspal, resin sintetis, dll. Jenis bahan pengikat berikut digunakan:

1) Zat yang mirip aspal-. Aspal tar merupakan bahan termoplastik dengan afinitas tinggi terhadap grafit dan magnesium oksida, tingkat residu karbon tinggi setelah karbonisasi, dan biaya rendah. Ini telah banyak digunakan di masa lalu; namun aspal tar mengandung hidrokarbon aromatik yang bersifat karsinogenik, terutama kandungan benzo-. Tinggi; karena meningkatnya kesadaran lingkungan, penggunaan aspal tar kini semakin berkurang.

2) Zat resin. Resin sintetis dihasilkan oleh reaksi fenol dan formaldehida. Ini dapat bercampur dengan baik dengan partikel tahan api pada suhu kamar. Setelah karbonisasi, tingkat residu karbon tinggi. Ini adalah bahan pengikat utama yang saat ini digunakan dalam produksi batu bata MgO-C; namun, ia terbentuk setelah karbonisasi. Struktur jaringan kaca tidak ideal untuk ketahanan guncangan termal dan ketahanan oksidasi bahan tahan api.

3) Bahan yang dimodifikasi berdasarkan aspal dan resin. Jika pengikat dapat membentuk struktur mosaik dan membentuk bahan serat karbon in situ setelah karbonisasi, maka pengikat ini akan meningkatkan kinerja-suhu tinggi dari bahan tahan api.

Untuk meningkatkan ketahanan oksidasi batu bata MgO-C, sejumlah kecil bahan tambahan sering ditambahkan. Aditif yang umum adalah Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, dan B4C. , BN dan aditif seri Al-B-C dan Al-SiC-C yang baru-baru ini dilaporkan [5–7]. Prinsip kerja zat aditif secara kasar dapat dibagi menjadi dua aspek: di satu sisi, dari sudut pandang termodinamika, yaitu pada suhu kerja, zat aditif atau zat aditif bereaksi dengan karbon membentuk zat lain, dan afinitasnya terhadap oksigen lebih besar daripada afinitas antara karbon dan oksigen. , sebelum karbon dioksidasi untuk melindungi karbon; sebaliknya, dari sudut pandang kinetik, senyawa yang dihasilkan oleh reaksi aditif dengan O2, CO atau karbon mengubah struktur mikro bahan tahan api komposit karbon, seperti meningkatkan Densitas, menyumbat pori-pori, menghambat difusi oksigen dan produk reaksi, dll.

Bahan tahan api yang digunakan dalam pembuatan ladle slag line awal adalah-batu bata alkaline berkualitas tinggi seperti batu bata magnesia-berikat langsung kromium dan batu bata magnesia-kromium berikat elektrofusi. Setelah batu bata MgO-C berhasil digunakan dalam konverter, batu bata MgO-C juga digunakan dalam jalur terak sendok pemurnian dan mencapai hasil yang baik.

Penelitian menunjukkan bahwa batu bata MgO-C yang terbuat dari campuran magnesia leburan dan magnesia sinter, ditambah 15% grafit serpihan fosfor dan sejumlah kecil paduan magnesium-aluminium sebagai antioksidan, memiliki efek penggunaan yang baik dan memiliki kapasitas 100 ton. Ketika digunakan dalam jalur terak sendok LF, dibandingkan dengan batu bata MgO-C dengan kandungan C 18% tanpa antioksidan, tingkat kerusakan berkurang 20-30%, dan tingkat erosi rata-rata adalah 1,2-1,3 mm/tungku.