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镁砂种类这么多,哪些才是最适合生产镁碳砖的呢?

发表时间:2023-06-12 访问量:41147

生产镁碳砖的主要原料有:镁砂,石墨,酚醛树脂;此外还有一些附属的添加剂如:铝粉、硅粉、碳化硅、高温沥青粉等等。镁碳砖的生产其实就是这些原料以适当的比例组合的过程,根据不同的使用环境和要求,不同的价格可以设计出各种各样不同的配方,而选择合适的原材料尤为重要,下文以镁砂为例,探讨如何选择最为合适镁碳砖生产使用的镁砂。 

镁砂分类,从镁砂的生产工艺来看主要分为两种:一是电熔镁砂;二是烧结镁砂。 

电熔镁砂是以优质菱镁矿为原料经过电弧炉熔化结晶而制成,烧结镁砂主要以煤或天然气为主要燃料,将菱镁矿经1550~1800℃煅烧而得到。 

这两种镁砂有各自的优点,电熔镁砂纯度高晶粒大,产品气孔小密度高,抗渣性能强,但是生产成本高;烧结镁砂相对电熔镁砂来说,晶粒小,气孔大,密度低,但是它的生产成本比较低。 

根据企业实际使用的原料来看,比较适合生产镁碳砖的镁砂一般有以下几种: 

大结晶电熔镁砂主要是选用氧化镁含量在91%-92%高纯度的轻烧镁,经过电弧炉熔融、保温而制得。该产品外观一般是白色透明状,随着杂质含量的不同有的略有灰白色或者浅黄色,具有纯度高,结晶颗粒大,密度高,抗渣性好,抗热震稳定性强,是用来制作高温电器绝缘材料的重要原料,也是制作镁砖、镁碳砖等各种耐火材料重要原料。同时还广泛应用于冶金行业、化工行业、国防科研、航天航空等。 

普通电熔镁砂企业简称电熔镁砂,它主要是选用47%含量以上菱镁矿石,经过电弧炉熔融、保温而制得。电熔砂镁晶粒大、密度高、气孔率低、抗渣性好,相对于大结晶电熔镁砂来说晶粒小了很多,抗渣性也差一点。常用来做高温电气的绝缘材料,也是制作镁砖、镁碳砖等各种耐火材料主要原料。其主要用途是用在耐火材料上。 

高纯镁砂是选用纯度较高的菱镁矿石,先经过轻烧,然后磨细了压成球、用超高温竖窑煅烧而成,是用来生产镁砖、镁碳砖、浇筑产品和各种不定形耐火材料的主要原料。 
  适合生产镁碳砖的镁砂基本就是以上几种,其中大结晶镁砂的镁含量一般在97%以上,普通电熔镁砂的镁含量一般在96%以上,高纯镁砂的镁含量一般在96.5%以上,这样含量的镁砂才能用来生产镁碳砖,镁砂品味再降低就容易引起产品质量问题,镁砂选用的不一样得到的产品质量也有很大区别。 
  选用镁砂时氧化镁的含量只是一个因素,镁砂的密度也是一个极其重要的因素,电熔镁砂在生产工艺相同的前提条件下,理论上应该是氧化镁含量越高,气孔越小,密度越高,如图2、图3、图4所示。但是在经济利益的驱使下,有些情况并不如此,所以我们选用镁砂的时候千万要注意了,除了要看氧化镁的含量,还要看镁砂的密度,特别是对购买粒度料的厂家来说尤其重要。  

高纯烧结镁砂 97%

燃料成本对于生产镁砂来说是一项最重要的成本,无论是电熔镁砂还是烧结镁砂均是如此,所以现在很多厂家为了降低生产成本,大大缩减了电熔和烧结的时间,这样来降低能耗,如此一来带就带来了很多负面效应,表现最突出的就是原料存在欠烧,对于镁砂来说,欠烧表现在镁砂晶粒小,密度不达标,破碎后细粉多。
   镁碳砖刚出现的时候,国外生产镁碳砖大都采用的是烧结镁砂,但经过研究人们发现镁砂和石墨在高温下有下列反应:MgO(s)+C(s)=Mg(g)+CO(g) 
   经研究表明从1600℃这个反应就开始发生了,反应速度随着温度升高而加快。这个过程是石墨氧化、镁碳砖损耗的重要原因之一,镁碳砖的损毁首先是在炉渣中的各种氧化物和环境中O2CO2等的作用下,使工作面的石墨被氧化,形成疏松的脱碳层,然后熔融炉渣渗入疏松的脱碳层与镁砂反应生成低熔物使镁碳砖强度变低从而加速损毁。镁砂中所含的杂质如SiO2Fe2O3等能加速整个反应的过程,所以我们选用镁砂的时候希望杂质越低越好。 

 

1常用镁砂化学指标典型值表 

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电熔镁砂与烧结镁砂相比较,晶粒大,密度好,气孔率低,抗渣性强,特别是大结晶镁砂效果更好。此外氧化镁含量越高,对应的有害杂质量就越低,特别是二氧化硅,二氧化硅含量越低,高温时产品中生成的硅酸盐低熔物就越少,低熔物越少,与石墨发生反应的概率就越低,产品的性能会更好。晶粒越大,产品直接结合程度越高,晶粒边界液相就越少,避免炉渣从晶粒边界的液相开始侵蚀产品。 
   所以随着镁碳砖的发展,为了提高产品的性能,生产镁碳砖时开始倾向于使用电熔镁砂。但是由于电熔镁砂密度高、气孔率低、和结合剂的润湿性差,而烧结镁砂却能弥补这个问题,所以有时候也采用电熔镁砂和烧结镁砂配合使用。由于近些年市场行情不好,烧结镁砂在镁碳砖生产中占据的份额越来越大。 
   根据镁碳砖在钢厂的使用结果来看,现场使用效果相对比较好的镁碳砖一般都是用氧化镁含量高、密度大、结晶颗粒大、钙硅比高的镁砂生产的。 

 


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