Bata karbon magnesium diperbuat daripada takat lebur tinggi alkali oksida magnesium oksida (takat lebur 2800 darjah ) dan bahan karbon takat lebur tinggi yang sukar untuk disusupi oleh sanga, dengan pelbagai bahan tambahan bukan oksida ditambah. Bahan refraktori komposit karbon tidak terbakar yang dibuat dengan menggabungkan pengikat karbon. Bata karbon Magnesia digunakan terutamanya untuk penukar lapisan, relau arka AC, relau arka DC, garisan sanga dalam sudu keluli, dan bahagian lain.
Bata karbon Magnesia, sebagai bahan refraktori komposit, menggunakan rintangan hakisan sanga yang kuat dari pasir magnesia dan kekonduksian terma yang tinggi dan pengembangan karbon yang rendah, mengimbangi kelemahan terbesar rintangan spalling yang lemah bagi pasir magnesia.
Ciri utamanya termasuk: rintangan suhu tinggi yang baik, rintangan sanga yang kuat, rintangan kejutan haba yang baik dan rayapan suhu tinggi-rendah.
Proses pengeluaran
Bahan mentah
Bahan mentah utama untuk bata MgO-C termasuk magnesia bercantum atau tersinter, grafit serpihan, pengikat organik dan antioksidan.
Pasir Magnesia
Pasir Magnesia ialah bahan mentah utama untuk menghasilkan bata MgO-C, yang boleh dibahagikan kepada magnesia bercantum dan magnesia tersinter. Berbanding dengan magnesia tersinter, magnesia bersatu mempunyai kelebihan bijirin spinel kasar dan ketumpatan isipadu zarah yang tinggi, dan merupakan bahan mentah utama yang digunakan dalam pengeluaran bata karbon magnesia. Untuk menghasilkan bahan refraktori magnesia biasa, keperluan utama untuk bahan mentah magnesia adalah kekuatan suhu tinggi dan rintangan kakisan. Oleh itu, perhatian diberikan kepada ketulenan magnesia dan nisbah C/S dan kandungan B2O3 dalam komposisi kimianya. Dengan perkembangan industri metalurgi, keadaan peleburan menjadi semakin ketat. Magnesia yang digunakan dalam bata MgO-C yang digunakan dalam peralatan metalurgi (penukar, relau elektrik, senduk, dll.) bukan sahaja memerlukan ketumpatan tinggi dan kehabluran yang besar dari segi komposisi kimia, tetapi juga dari segi struktur organisasi.
Sumber karbon
Sama ada dalam bata MgO-C tradisional atau bata MgO-C rendah yang digunakan secara meluas, grafit serpihan digunakan terutamanya sebagai sumber karbonnya. Grafit, sebagai bahan mentah utama untuk menghasilkan bata MgO-C, terutamanya mendapat manfaat daripada sifat fizikalnya yang sangat baik: ① tidak mudah basah kepada sanga. ② Kekonduksian haba yang tinggi. ③ Pengembangan haba yang rendah. Selain itu, bahan grafit dan refraktori tidak mengalami eutektik pada suhu tinggi, mengakibatkan refraktori yang tinggi. Ketulenan grafit mempunyai kesan ketara ke atas prestasi bata MgO-C. Secara amnya, grafit dengan kandungan karbon lebih daripada 95%, sebaik-baiknya lebih daripada 98%, harus digunakan.
Selain grafit, karbon hitam juga biasa digunakan dalam penghasilan bata karbon magnesia. Karbon hitam ialah bahan serbuk berkarbon hitam sangat tersebar yang dihasilkan oleh penguraian terma atau pembakaran hidrokarbon yang tidak lengkap. Zarah hitam karbon adalah kecil (kurang daripada 1 μ m), dengan luas permukaan khusus yang besar, pecahan jisim karbon 90-99%, ketulenan tinggi, kerintangan serbuk yang tinggi, kestabilan terma yang tinggi dan kekonduksian terma yang rendah, menjadikannya sukar untuk menggrafitkan karbon. Penambahan karbon hitam dengan berkesan boleh meningkatkan sifat anti pelucutan bata MgO-C, meningkatkan kandungan karbon sisa, dan meningkatkan ketumpatan bata.
Pengikat
Pengikat yang biasa digunakan untuk menghasilkan bata MgO-C termasuk tar arang batu, padang tar arang batu, asfalt petroleum, serta resin berkarbonat khas, poliol, resin fenolik diubah suai asfalt, resin sintetik, dll. Terdapat beberapa jenis pengikat yang digunakan:
1) Bahan asfalt. Asfalt tar ialah bahan termoplastik dengan pertalian tinggi untuk grafit dan magnesium oksida, kadar karbon sisa yang tinggi selepas pengkarbonan, dan kos rendah. Ia telah digunakan secara meluas pada masa lalu; Walau bagaimanapun, padang tar mengandungi hidrokarbon aromatik karsinogenik, terutamanya paras benzo [b] pirena yang tinggi; Disebabkan oleh pengukuhan kesedaran alam sekitar, penggunaan tar pitch semakin berkurangan sekarang.
2) Bahan berasaskan resin. Resin sintetik dihasilkan oleh tindak balas fenol dan formaldehid, dan boleh dicampur dengan baik dengan zarah refraktori pada suhu bilik. Selepas pengkarbonan, kadar karbon sisa adalah tinggi, dan pada masa ini ia merupakan pengikat utama yang digunakan dalam pengeluaran bata MgO-C; Tetapi struktur rangkaian berkaca yang terbentuk selepas pengkarbonan tidak sesuai untuk rintangan kejutan haba dan rintangan pengoksidaan bahan refraktori.
3) Bahan yang diperoleh dengan mengubah suai asfalt dan resin. Jika pengikat boleh membentuk struktur terbenam dan-bahan gentian karbon in situ selepas pengkarbonan, maka pengikat ini akan meningkatkan-prestasi suhu tinggi bahan refraktori.
Antioksidan
Untuk meningkatkan rintangan pengoksidaan bata MgO-C, sejumlah kecil bahan tambahan sering ditambah. Bahan tambahan biasa termasuk Si, Al, Mg, Al Si, Al Mg, Al Mg Ca, Si Mg Ca, SiC, B4C, BN dan sistem Al-B-C dan Al-SiC-C yang dilaporkan baru-baru ini. Prinsip tindakan aditif secara kasar boleh dibahagikan kepada dua aspek: dalam satu pihak, dari perspektif termodinamik, iaitu, pada suhu kerja, aditif atau aditif bertindak balas dengan karbon untuk menghasilkan bahan lain, yang mempunyai pertalian yang lebih tinggi untuk oksigen daripada karbon dan oksigen, dan mengambil keutamaan daripada pengoksidaan karbon untuk melindungi karbon; Sebaliknya, dari perspektif kinetik, bahan tambahan boleh bertindak balas dengan O2, CO, atau karbon untuk menghasilkan sebatian yang mengubah struktur mikro bahan refraktori komposit karbon, seperti meningkatkan ketumpatan, menyekat liang, dan menghalang penyebaran oksigen dan produk tindak balas.
