按照冷混合工藝用合成焦油結合劑制造的傳統鎂碳磚在焦油受損過程中發生硬化并獲得必要的強度,因此便形成了各向同性的玻璃狀碳。鎂碳磚廠家轉爐用鎂碳磚此種碳未顯現出熱塑性,在內襯烘烤或操作使用過程中該熱塑性能適時地消除大量的應力。用瀝青結合劑生產的鎂碳磚,由于在瀝青碳化過程中形成各向異性的石墨化焦炭結構,該磚具有較高的高溫塑性。
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。
生產MgO-C磚常用的結合劑有煤焦油,煤瀝青和石油瀝青,鋼包出剛槽以及特殊碳質樹脂,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,鋼包出剛槽銷售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。
工藝設備安裝設計的幾點改進。篩上料回流系統結構型式在粉碎系統設計中通常將圓錐破碎機與雙輥破碎機組成聯合機組使用,以期提高該機組的產量,即將圓錐破碎機的篩上料作為雙輥破碎機的加入料,其加入結構為篩上料入雙輥前的直段溜管設一閘板以控制料流。這種結構不僅加重了機前手工操作,不易調節喂料量,而且由于密封性差易造成泄塵,為此在篩上料回流系統中增加一定容量的中間緩沖料槽,然后用給料機喂料則較好地解決了上述問題。
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。