鎂碳磚有燒成油浸鎂碳磚和不燒鎂碳磚兩種制磚方法。電爐鎂碳磚爐轉用鎂碳磚前者制磚工藝比較復雜,很少采用,鋼包用鎂碳磚此處只簡要敘述不燒鎂碳磚的制磚工藝特點。泥料的制備。鎂碳磚廠家,配種時顆粒臨界尺寸的選擇是重要的。骨料顆粒細化,可減少開口氣孔率,增強抗氧化能力。但是骨料顆粒小,會使閉口氣孔增加,體積密度降低。另外,細粒MgO骨料容易和石墨反應,通常認為顆粒粒徑1mm為宜。在有高壓成型設備的條件下,鎂砂的顆粒趨向于微細化。我國成型設備的壓力較低,為了提高耐火磚密度,許多廠家采用5mm以上的顆粒直徑。
在瀝青和樹脂的基礎上,經過改性得到的物質。如果結合劑炭化后能形成鑲嵌結構和原位形成碳纖維物質,那么這種結合劑將改善耐火材料的高溫性能。為了提高MgO-C磚的抗氧化性,常加入少量的添加劑,添加劑的作用原理大致可分為兩個方面:一方面是從熱力學觀點出發,即在工作溫度下,添加物或者添加物和碳反應生成其他物質,它們與氧的親和力比碳與氧的親和力大,優先于碳被氧化從而起到保護碳的作用;另一方面,即從動力學的角度來考慮添加劑與O2,CO或者碳反應生成的化合物改變碳復合耐火材料的顯微結構,如增加致密度,堵塞氣孔,阻礙氧及反應產物的擴散等。
配料中加入石墨的質量和數量至關重要。一般來說,增加耐火磚中石墨含量,耐火磚的抗渣性和熱震穩定性會提高,但強度和抗氧化性均會降低,若鎂碳磚中碳含量太少(<10%),耐火磚中不能形成網絡骨架,則碳的優勢不能有效地發揮。所以,碳含量在10—20%范圍內較為合適。混料過程中,為了使石墨均勻地包圍在鎂砂顆粒周圍,加料順序應為:鎂砂顆粒→結合劑→石墨→鎂砂細粉與添加劑粉。由于石墨含量大、密度小,添加劑量又非常少,欲混合均勻,需要較長的時間,但混合時間過長又容易使鎂砂顆粒周圍的石墨和細粉脫落,所以混合時間要適當。
可塑性是指耐火材料與結合劑、稀釋劑調制到規定稠度并揉搓成型后,當承受外力時,形狀雖然改變但卻不開裂的性能。一般說來,凡摻加了結合劑的耐火材料均具有一定的可塑性。耐火可塑料、搗打料、結合黏土或摻有某些結合劑的物料,具有較明顯的可塑性質,但用機械壓制的半干成型制品的可塑性極差。耐火磚砌筑需要在常溫及高溫下都具有一定黏合力的材料,故通常使用耐火泥漿。硅質、黏土質、高鋁質、鎂質耐火泥漿,在常溫下,通過分子間力,實現耐火材料制品之間的粘合。在高溫環境中,由于燒結作用,則可實現陶瓷結合。為了能再較低溫度下實現陶瓷結合,可以在泥漿中要摻加一些促燒結。
鎂碳磚的成型是使耐火磚組織結構致密化的重要因素:由于泥料中石墨量大,中間包精煉爐蓋骨料臨界顆粒小,因此宜采用高壓成型并嚴格按照先輕后重,多次加壓的操作規程壓制,以免產生成型裂紋。采用抽真空,排氣加壓的操作規程。另外,高壓成型的磚坯表面非常光滑,精煉爐蓋加工搬運和筑砌時易滑動,所以成型后的磚坯要采取浸漬或涂抹0.1一2mm厚的熱硬性樹脂形成樹脂膜防止滑動。一般稱這種處理為防滑處理。
制作的這種耐火磚的細粉是采用由普通鉻礦與鎂砂磨細、混勻、壓坯、煅燒后的鎂鉻料,仍為硅酸鹽結合。但性能較普通鎂磚有改進。直接結合鎂磚,是由雜質含量低的鉻精礦與較純鎂砂制作的。燒成溫度在1700℃以上。該種耐火磚的結構特點是,耐火物晶粒之間多呈直接接觸。因此其高溫性能、抗侵蝕與抗沖刷都較普通鎂鉻磚好。再結合鎂鉻磚,國外常將全由人工合成原料共燒結鎂鉻料或電熔鎂鉻料(或加有部分電熔鎂砂)制作的鎂鉻磚皆稱為再結合鎂鉻磚。而國內只將全用電熔鎂鉻料制作的鎂鉻磚稱為再結合鎂鉻磚。為了與國際上較為一致,以采用共燒結鎂鉻磚與電熔料再結合鎂鉻磚或熔粒再結合鎂鉻磚為宜。