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大量研究表明,石墨純度與鎂碳磚的高溫抗折強度和使用時的熔損速度有直接的關系鎂磚批發(fā)鎂碳磚的高溫抗折強度隨石墨純度的提高而增大。這是由于造成鎂碳磚顯微結(jié)構的不同而產(chǎn)生的結(jié)果,用純度較低的石墨制成的鎂碳磚經(jīng)1000℃碳化處理后粗氣孔(直徑20μm)的比例較大,廣州鎂磚氣孔率也比高純石墨制成的制品高。這可能與高純石墨撓性較高,制磚時易壓縮有關。另一點是用純度較低的石墨制成的鎂碳磚結(jié)構局部減弱,鎂碳磚經(jīng)過足夠高的溫度(如1600℃)處理之后,石墨伴生的硅酸鹽礦物熔化成玻璃相并與鎂砂或碳 發(fā)生反應,使原礦物產(chǎn)生蝕損,體積縮小,接觸面積減少,在石墨周圍形成氣孔帶,從而 導致鎂碳磚高溫強度隨石墨純度的下降而降低。
碳鎂轉(zhuǎn)作為一種復合耐火材料,可有效利用鎂砂的抗渣侵蝕能力強和碳的高導熱及低膨脹性,鎂磚批發(fā)來補償鎂砂耐剝落性差的缺點,主要用于轉(zhuǎn)爐、交流電弧爐、直流電弧爐的內(nèi)襯,鋼包渣線等部位其降低鎂碳磚高溫侵蝕的方法有以下幾點:(1)可選用成分穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)材料,鎂磚批發(fā)提高材料的抗侵蝕能力、抗熱震性和抗結(jié)構剝落性:選用高純且優(yōu)質(zhì)的電熔鎂砂,因其具有晶粒大、密度高、化學活性低、耐侵蝕性高等優(yōu)點,同時能抗高溫下與碳的自毀反應從而抑制爐渣對Mg0顆粒的侵蝕,其次提高MgO含量并且減少雜質(zhì),尤其限制Si02含量,并且鎂碳磚結(jié)構組分的硅酸鹽相減少,這樣可以使高溫下的副反應如Si0與石墨的反應減少,避免碳的氧化,另外提高Mg0晶體結(jié)晶程度,能防止高溫下Mg0晶界轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嘁鸬娜芙?,阻止爐渣對鎂碳磚的進一步滲透,提高石墨純度同樣可以增加鎂碳磚含量大于95%的石墨,隨著石墨的純度增加,其他雜質(zhì)成分降低,所含的硅酸鹽相也就少,在堿性渣中SiO會與碳鎂轉(zhuǎn)中的碳發(fā)生脫碳反應形成脫碳層,還能與氧化鎂、氧化亞鐵等形成低熔相加速鎂碳磚的溶解,最后向鎂碳磚中添加適量抗氧化劑,并選用優(yōu)質(zhì)的熱固型結(jié)合劑也可提高鎂碳磚的高溫性能。
鋼鐵行業(yè):國內(nèi)方面,2015年,全國粗鋼產(chǎn)量為8.04億噸,同比下降2.33%,上年同期為增長0.9%;鋼材產(chǎn)量為11.23億噸,增長0.56%,增速同比回落3.9個百分點。鎂磚批發(fā)國際方面,據(jù)世界鋼協(xié)統(tǒng)計數(shù)據(jù),2015年全球(66個國家和地區(qū))粗鋼產(chǎn)量達到16.00億噸,同比下降2.9%。其中,亞洲地區(qū)粗鋼產(chǎn)量為10.97億噸,同比下降2.2%,占全球鋼材產(chǎn)量的68.55%,中國粗鋼產(chǎn)量占全球粗鋼總量的50.24%。建材行業(yè):2015年,全國水泥產(chǎn)量為23.48億噸,同比下降4.9%,上年同期為增長1.8%;平板玻璃產(chǎn)量為7.39億重量箱,同比下降8.6%,上年同期為增長1.1%。有色金屬行業(yè):2015年,全國10種有色金屬產(chǎn)量為5090萬噸,同比增長5.8%,優(yōu)質(zhì)鎂磚增速同比回落1.4個百分點。其中,電解鋁產(chǎn)量為3141萬噸,增長8.4%,同比提高0.7個百分點;銅產(chǎn)量為796萬噸,同比增長4.8%,回落9個百分點;鉛產(chǎn)量為386萬噸,同比下降5.3%,降幅同比收窄0.2個百分點;鋅產(chǎn)量為615萬噸,同比增長4.9%,回落2.1個百分點;氧化鋁產(chǎn)量為5898萬噸,同比增長9.6%,提高2.5個百分點。
3、結(jié)合劑結(jié)合劑對鎂碳磚及其他含碳耐火制品來說,作用至關重要。石墨和耐火氧化物之間沒有互溶關系,也不可能相互燒結(jié),常溫下他們要靠結(jié)合劑粘接固化。高溫下,優(yōu)質(zhì)鎂磚結(jié)合劑則要結(jié)焦碳化,和石墨形成碳結(jié)合,一般這種結(jié)合劑是指樹脂類、瀝青類等有機物。結(jié)合劑高溫結(jié)焦碳化后形成約3%左右的碳,這個量雖然不多,但在鎂碳磚或其他含碳制品中卻是具有活力的組成部分,對制品的高溫性能有重要影響我國鎂碳磚或其他含碳制品生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,其中一個重要原因是結(jié)合劑不穩(wěn)定造成的鎂磚批發(fā)鎂碳磚結(jié)合劑大體可以分三種類型:酚醛樹脂類、改性瀝青類、石油裂解副產(chǎn)品類,其中使用效果好、用量最多的是酚醛樹脂類。
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