生产MgO-C砖常用的结合剂有煤焦油,煤沥青和石油沥青,以及特殊碳质树脂,多元醇,沥青变性酚醛树脂,合成树脂等。目前所用到的结合剂有以下几种类型:沥青类物质。焦油沥青是一种热塑性材料,具有与石墨、氧化镁亲和力大,炭化后残碳率高,成本低的特点,过去曾大量使用;但是焦油沥青中含有致癌的芳香烃,尤其是苯并茁含量高;由于环境意识的加强,现在焦油沥青的使用量在减少。树脂类物质。合成树脂是由苯酚和甲醛反应制得,在常温下便能和耐火材料颗粒很好的混合,炭化后残碳率高,是当前生产MgO-C砖用主要结合剂;但它炭化后形成的玻璃态网络结构,对耐火材料的抗热震性和抗氧化性都不理想。
生产镁碳砖的主要原料,镁砂质量的优劣对镁碳砖的性能有着极为重要的影响,如何合理地选择镁砂是生产镁碳砖的关键。烧结镁砖生产镁砂有电熔镁砂和烧结镁砂,它们具有不同特点。电熔镁砂:晶粒大,杂质少,硅酸盐相少,晶粒直接结合程度高,晶界少。烧结镁砂:晶粒细小,杂质与硅酸盐相相对叫多,直接结合程度较差。中间包烧结镁砖生产对于镁砂原料,除了化学成分外,在组织结构方面,还要求高密度和大结晶,因此,作为生产镁碳砖用的镁砂原料质量指标,应考察下列内容1,氧化镁含量(纯度)2杂质的种类特别是.C/S和B2O3含量3镁砂的密度、气孔孔径、气孔形态等(烧结性)。
以电熔法使镁铬混合粉料熔融,通过熔体析晶,形成显微结构相当均匀的、以镁铬尖晶石和方镁石混晶为主要相组成的原料,把这种电熔镁铬料粉碎成一定颗粒粒度,混合成型,经烧成以制备再结合砖,或直接用做化学结台砖。再结合砖的显微结构特征是高度的直接结合和含有大量的尖晶石脱溶相:含有大量脱溶相的基晶,从本质上改变了方镁石的物理化学性质,如降低热膨胀系数、提高抗热震性,改善对酸-碱性渣侵蚀的抵抗能力。再结合砖有同熔铸砖使用效果相似的性状,但有比熔铸砖更好的耐温度急变性和更均匀的显微结构。
镁铬砖是含MgO 55%?80%、钢包用镁碳砖Cr2O3 8%?20%的碱性耐火材料制品转炉用镁碳砖电炉喷补料,转炉用镁碳砖以方镁石、复合尖晶石及少量硅酸盐相所构成。复合尖晶石包括MgAl2O4、MgFe2O4、MgCr2O4和FeAl2O4等尖晶石固溶体。镁铬砖在20世纪60年代以后由于原料纯度和烧成温度的提高而得到迅速发展,目前镁铬砖按生产方法的不同可分为普通砖、直接结合砖、共同烧结砖、再结合砖和熔铸砖等。这是传统产品,以铬矿做粗颗粒,镁砂做细粉。或者是两种材料采用级配颗粒组成,烧成温度一般为1550,1600℃。
各种耐火材料产品(电熔材料除外)的能源(燃料、电、水等)消耗中,镁铬砖,镁砖,镁火泥燃烧所占的比重高达70%~80%,耐火材料节能工作的重点应是降低燃料消耗。因此,进行炉窑热工测定,编制炉窑热平衡表,全面分析热耗情况,找出降低热耗、提高热效率的主攻方向和节能措施十分必要。按照习惯,耐火材料炉窑采用单位产品热耗,作为热经济性能的衡量标准。但单位产品热耗,仅能在同类产品之间比较,对炉窑热经济虽能作相对的比较,但并不反映炉窑在热能利用方面的真实情况。如果炉窑热能利用情况没有一个科学的衡量标准,势必会妨碍今后提高耐火炉窑热经济性能的努力。国内外工业炉普遍采用“热效率”作为衡量热能利用好坏的标准。
镁砂的纯度对镁碳砖的抗渣性有着重大的影响。氧化镁含量越高,杂质相对越少,硅酸盐相分割程度降低,方镁石直接结合程度提高,抗渣的渗透及渣的熔损能力提高。镁砂中的榨汁主要有氧化钙,二氧化硅,氧化铁,如果杂质含量高,特别是氧化硼的化合物,会对镁砂的耐火度和高温性能产生不利影响。镁砂中的杂质主要有一下几个方面的不离影响1降低方镁石的直接结合程度2高温下与氧化镁形成低熔物3氧化铁,二氧化硅等杂质在1500-1800℃时,先于氧化镁与碳反应,留下气孔使制品的抗渣性变差。