生產MgO-C磚常用的結合劑有煤焦油,煤瀝青和石油瀝青,以及特殊碳質樹脂,多元醇,瀝青變性酚醛樹脂,合成樹脂等。目前所用到的結合劑有以下幾種類型:瀝青類物質。焦油瀝青是一種熱塑性材料,具有與石墨、氧化鎂親和力大,炭化后殘碳率高,成本低的特點,過去曾大量使用;但是焦油瀝青中含有致癌的芳香烴,尤其是苯并茁含量高;由于環境意識的加強,現在焦油瀝青的使用量在減少。樹脂類物質。合成樹脂是由苯酚和甲醛反應制得,在常溫下便能和耐火材料顆粒很好的混合,炭化后殘碳率高,是當前生產MgO-C磚用主要結合劑;但它炭化后形成的玻璃態網絡結構,對耐火材料的抗熱震性和抗氧化性都不理想。
訂單下滑、產能過剩正在逼迫耐火材料行業加快轉型,鎂碳磚廠家更多環保型產品的研發以及去年以來基建投資的加碼使得行業正迎來新的轉機。進入新世紀(002280,股吧)以來,精煉爐蓋生產耐火材料行業得到了快速發展。全國耐火原材料產量從2000年的1000多萬噸增長到現在的每年6000多萬噸。2012年耐火材料產量2818萬噸,大連精煉爐蓋約占世界耐材產量的65%以上,出口量為203.97萬噸。但是受下游行業固定投資減弱、基建用耐火材料需求量減少等因素影響,2012年耐火材料企業訂單數量減少、銷量下降,加之資金緊張,企業不得不關停窯爐消耗原有庫存。
鎂磚氧化鎂含量在90%以上、鋼包用鎂碳磚以方鎂石為主晶相的堿性耐火材料。電爐鎂碳磚一般可分為燒結鎂磚(又稱燒成鎂磚)和化學結合鎂磚(又稱不燒鎂磚)兩大類。蓄熱磚,純度和燒成溫度高的鎂磚,由于方鎂石晶粒直接接觸,稱為直接結合鎂磚;用電熔鎂砂為原料制成的磚稱為電熔再結合鎂磚。一般可分為燒結鎂磚(又稱燒成鎂磚)和化學結合鎂磚(又稱不燒鎂磚)兩大類。純度和燒成溫度高的鎂磚,由于方鎂石晶粒直接接觸,稱為直接結合鎂磚;用電熔鎂砂為原料制成的磚稱為電熔再結合鎂磚。
直接結合鎂鉻磚是在普通鎂鉻磚的基礎上發展起來的,其生產特點主要有兩點,一是采用較純的原料,二是采用較高的燒成溫度。所謂的直接結合是指磚中鉻礦顆粒與方鎂石之間有較多的直接接觸,因為原料中SiO2較少(控制在1%?25%以下),硅酸鹽生成量少,通過高溫燒成手段使硅酸鹽擠壓到固相顆粒的角落里。從而提高固相的直接結合。直接結合鎂鉻磚由于直接結合程度高,從而使磚具有較高的高溫強度、抗渣性、抗侵蝕、耐沖刷、耐腐蝕及優良的熱震穩定性和在1800℃下的體積穩定性。
泥料的制備。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。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。