鎂碳磚是用鎂砂,、碳素材料,、有機(jī)結(jié)合劑及外加劑配制,,經(jīng)混煉,、高壓成型和低溫處理而成的碳結(jié)合堿性磚,。該磚由于充分發(fā)揮了堿性材料和碳素材料的優(yōu)點(diǎn),,因此具有優(yōu)良的抗熱震性,、耐剝落性,、抗渣性和抗高溫蠕變性,是冶金熔煉爐的理想襯體材料,,受到各國(guó)的高度重視,,在20世界80年代形成一股黑旋風(fēng),提高了爐齡,,獲得了效益,。目前,我國(guó)能生產(chǎn)普通型和高強(qiáng)度型鎂碳磚,,也能生產(chǎn)鎂碳透氣磚等功能型制品,,基本上可滿足冶金工業(yè)發(fā)展的需要。
生產(chǎn)鎂碳磚的原料主要有鎂砂,,其技術(shù)要求是純度高,、雜質(zhì)少、顆粒結(jié)晶發(fā)育完整,、質(zhì)地均勻,,氣孔率低體積密度高。鎂砂分為電熔鎂砂和燒結(jié)鎂砂兩類,,每類中又分若干等級(jí):碳素材料也是鎂碳磚的主要原料,,一般選用天然的鱗片石墨。它與MgO等氧化物無(wú)共熔關(guān)系,,不形成低熔物,。其熱導(dǎo)率大,、彈性模量小、熱膨脹系數(shù)低,,且具有不浸潤(rùn)的特點(diǎn),。該類石墨的碳原子,呈六角環(huán)形片狀體的多層疊合晶體,,組織結(jié)構(gòu)發(fā)育良好,,有一定的抗氧化性:結(jié)合劑是生產(chǎn)鎂碳磚的關(guān)鍵性材料。由于結(jié)合劑的熱解或縮聚,,形成碳鍵結(jié)合,,使磚獲得強(qiáng)度。其技術(shù)要求:(1)對(duì)碳素材料的濕潤(rùn)較小,,親和性要好(2)殘?zhí)悸矢撸?)雜質(zhì)和水的含量少,。常用的結(jié)合劑有酚醛樹(shù)脂、改性酚醛樹(shù)脂和焦油瀝青等:外加劑主要有AL,、Si粉和固化劑等,。生產(chǎn)高強(qiáng)型鎂碳磚時(shí),應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)原料,,且應(yīng)摻加外加劑,。生產(chǎn)普通鎂碳磚時(shí),原材料檔次可低些,,允許用焦油瀝青作結(jié)合劑,一般不摻加外加劑,。
鎂碳磚耐火骨料的臨界粒徑為8或5mm :耐火粉料<0.088mm 應(yīng)占90%以上:鱗片石墨的粒度一般小于100目,,制成混合粉時(shí),其細(xì)度為0.09mm:AL ,、Si,、SiC和CaSi等外加物,也以細(xì)粉摻加,。鎂碳磚通用配合比:耐火骨料60%~70%,,混合粉料30%~40%,結(jié)合劑4%~5%,,固化劑0.2%~0.4%,,外加物2%~5%,下表為普通鎂碳磚的性能,。
鎂碳磚中的碳有兩部分,,一是石墨碳,一是結(jié)合劑帶入的碳,,稱為結(jié)合碳,。在常溫下,,鎂質(zhì)顆粒和石墨碳是靠有機(jī)結(jié)合劑的黏性,經(jīng)過(guò)壓力成型而獲得強(qiáng)度:經(jīng)過(guò)熱處理后,,樹(shù)脂固化形成結(jié)合碳膜,,并構(gòu)成—空間碳網(wǎng)絡(luò),包裹著顆粒料,,同時(shí)將石墨炭和其余料連接起來(lái)形成了致密的組織結(jié)構(gòu),,因此鎂碳磚有較高的強(qiáng)度。