镁碳砖生产工艺优化及性能改进的研究
镁碳砖是一种优质的耐火材料,广泛应用在电炉、转炉及精炼炉上。随着钢铁工业的不断发展,对镁碳砖性能的要求也越来越高,而且镁碳砖中碳的氧化严重影响其使用 寿命制约其发展。镁碳砖的生产工艺和抗氧化性能亟待提高。因此,研究镁碳砖的生产 工艺,改进其抗氧化性能对提高镁碳砖性能与质量,以及镁碳砖行业的发展有重要的意义。以某镁碳砖厂某型号镁碳砖为研究对象,进行了工艺优化及性能改进方面的研究。首先,结合企业实际情况对该镁碳砖厂某型号镁碳砖的生产工艺进行了优化调整。通过优化颗粒级配、改进压制过程、调整结合剂用量以及加入适当固体结合剂粉末和添 加剂等具体生产工艺的调整,改进镁碳砖使用性能提高镁碳砖的生产质量。并通过对体积密度、常温耐压强度及抗折强度等重要指标测量分析,研究在镁碳砖生产工艺调整中的规律。采用光学显微镜以及扫描电子显微镜(SEM)对镁碳砖的微观形貌进行研究,以解释调整中的宏观规律。针对该型号镁碳砖特点,在其中加入常用的单质金属抗氧化剂以提高其抗氧化性能。进行抗氧化试验,发现 Al 粉具有优异的抗氧化性能,但是其加入量过高会发生水化使砖体开裂,当Al 粉与Si 粉以质量比3:1 使用时既能保证抗氧化性能同时能降低水 化的发生。 粉体作为抗氧化剂加入该型号镁碳砖中,通过抗氧化试验和抗渣侵试验发现加入B 粉体对抗氧化性能和抗渣侵性能提高数倍。
并通过XRD以及SEM 粉体与氧化镁在高温下反应生成的硼酸镁液相阻止氧向镁碳砖内部的侵入,从而起到抗氧化的作用。 利用真空烧结制备的 Al 粉体作为抗氧化剂提高该型号镁碳砖的抗氧化性。加入Al 能还原被氧化的碳,同时将自身的碳作为游离碳加入到镁碳砖中补充碳源。Al MgO反应最终生成镁铝尖晶石和镁橄榄石在砖体表面形成保护层防止进一步氧化。