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。
不论是在传统的MgO-C砖还是在目前大量使用的低碳MgO-C砖,济南钢包档渣堰主要利用鳞片状石墨作为其碳源。石墨作为生产MgO-C砖的主要原料,主要得益于其优良的物理性能:对炉渣的不湿润性。济南档渣堰加工高的导热性。低的热膨胀性。此外,石墨与耐火材料在高温下不发生共熔,耐火度高。石墨的纯度对MgO-C砖的使用性能影响较大,一般要使用碳含量大于95%,大于98%的石墨。除石墨外,炭黑也普遍用于镁碳砖的生产。炭黑是由烃类碳氢化合物的热分解或不完全燃烧制得的具有高度分散的黑色粉末状碳质物料。
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。
配料中加入石墨的质量和数量至关重要。一般来说,增加耐火砖中石墨含量,耐火砖的抗渣性和热震稳定性会提高,但强度和抗氧化性均会降低,若镁碳砖中碳含量太少(<10%),耐火砖中不能形成网络骨架,则碳的优势不能有效地发挥。所以,碳含量在10—20%范围内较为合适。混料过程中,为了使石墨均匀地包围在镁砂颗粒周围,加料顺序应为:镁砂颗粒→结合剂→石墨→镁砂细粉与添加剂粉。由于石墨含量大、密度小,添加剂量又非常少,欲混合均匀,需要较长的时间,但混合时间过长又容易使镁砂颗粒周围的石墨和细粉脱落,所以混合时间要适当。