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2020-10
耐材之窗耐火原料指数
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  • 棕刚玉:4400.00 上月:4500.00 环比: -2.27% 去年同期:0.00 同比: -25.00%
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镁碳砖生产目前存在的问题及发展趋势
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发布时间:2020-10-09 浏览量:2679

传统镁碳砖中的碳含量较高,一般在10~20%的区间范围内。由于镁碳砖中碳的存在,大大改善了镁碳砖的性能,使得其在某些性能上优于镁铬砖、镁白云石砖等,但是由于冶金技术的进步及其对耐火材料提出的苛刻要求,使得传统镁碳砖在使用过程中出现了一系列的问题:石墨优良的导热系数,增加了炼钢过程中的热损耗,浪费了能源;过高的石墨含量,会在炉外精炼的过程中使得钢液中碳含量增加,影响钢液的质量,不利于钢中碳含量的降低;此外,石墨是一种宝贵的不可再生资源,传统镁碳砖中过分依赖于石墨,这对资源的可持续利用不利。

但是单纯的降低镁碳砖中石墨的含量,不但会使得镁碳砖的热导率降低,同结合剂碳素原料镁砂破粉碎筛分配料混炼成型热处理时也会增大镁碳砖的弹性模量,这将会使材料的热震稳定性降低;此外,由于石墨与钢液及熔渣的润湿性低,如果降低镁碳砖中的石墨含量,将使得镁碳砖更容易被钢液及熔渣侵蚀,导致材料的抗侵蚀性能降低。因此,研究具有较低石墨含量且同时具有优良热震稳定性及抗渣侵蚀性能的镁碳砖已成为当前人们研究的重点,也是镁碳砖今后发展的新方向。

为解决这些矛盾及改善低碳镁碳砖的性能,国内外的研究者们主要从改进结合炭的炭结构、优化基质、采用高效抗氧化剂等着手,进行了以下方面的工作:

改性镁砂颗粒:

通过在镁砂颗粒表面制备一个薄薄的沥青涂层,以降低镁砂颗粒在使用过程中的热膨胀,以此来达到提高低碳镁碳砖的热震稳定性。

改变碳源的种类及石墨的粒度:

为了改进低碳镁碳砖的热学及力学性能,通过在镁碳砖的基质中添加纳米碳黑,研究其对镁碳砖的影响。

改性结合剂:

将纳米炭黑及酚醛树脂通过高速搅拌,制得复合结合剂,研究其对镁碳砖力学性能的影响,结果表明,复合结合剂使得结合剂炭化后的石墨化程度提高,基质内形成微气孔,提高了镁碳砖的常温抗折强度、高温抗折强度等力学性能。

高效抗氧化剂:

研究了在铝碳耐火材料中分别单添、复添纳米尺寸镁铝尖晶石(MgAl2O4),α-Al2O3,碳纳米管(CNTs)等。结果表明,同时添加碳纳米管和α-Al2O3的铝碳耐火材料具有更好的热震稳定性,且能使材料在降低碳含量的同时具有与普通铝碳耐火材料相当的性能。

有学者研究了在镁碳砖中添加特殊添加剂对热震稳定性的影响,结果表明,添加了特殊添加剂的低碳镁碳砖具有与传统镁碳砖相同的热震稳定性。

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