晉城鎂碳磚是由鎂砂、重燒鎂砂、晉城電熔鎂砂、高純鎂砂及優(yōu)質(zhì)石墨和鋁礬土添加劑制成。鎂碳磚的性能與磚中石墨含量有很大關系。
石墨,是一種非金屬礦物,一般呈鐵黑色,又稱石涅、石黑、石螺、石黛、畫眉石、炭精、黑鉛。石墨具有金屬和非金屬的物理和化學性質(zhì),這使它非常適合許多工業(yè)和技術應用。在19世紀以前,由于耐高低溫和導電性,石墨主要用于耐火材料、顏料等原料。
石墨的特性
1.耐高溫型石墨的熔點為3850℃±50℃,沸點為4250℃,即使經(jīng)超高電弧灼燒,質(zhì)量的損失很小,線膨脹系數(shù)也很小。改質(zhì)劑石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。
2.導電、導熱性。石墨的導電性比一般非金屬礦高一倍。導熱性超過超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。熱導率隨溫度提升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨呈絕熱體。
3.潤滑性。石墨的潤滑性取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數(shù)越小,潤滑性能越好。
4.化學穩(wěn)定性,石墨在常溫下有良好的化學穩(wěn)定性,能耐酸,耐堿,耐有機溶劑的腐蝕。
5.可塑性。石墨的韌性很好,具有良好的可塑性。
6.抗熱震性。石墨在高溫下使用時能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產(chǎn)生裂紋。
石墨對鎂碳磚性能的影響
1、石墨含量
隨著石墨含量的增加,鎂碳磚的強度降低,熱膨脹率減小,殘余膨脹率增大,因此應控制磚中石墨含量在20%左右。
2、石墨純度
隨著石墨純度的提高,鎂碳磚的侵蝕指數(shù)急劇下降,高溫抗折強度指數(shù)明顯提高,一般要使用碳含量大于95%,更好是大于98%的石墨。因為,石墨的純度越高,灰分就越少,所含的SiO?也就少,而SiO?在高溫作用下,可使磚中的碳氧化,導致氣孔增加,結構疏松,還能與MgO、Fe?O?等形成低熔物,加速鎂碳磚的損毀。另外,碳的熱傳導性好,膨脹系數(shù)小,爐渣不易潤濕,因此,可以提高制品的抗熱震性,阻止爐渣透過氣孔向磚體內(nèi)部的侵蝕。
3、石墨的鱗片粒度
隨著石墨的鱗片粒度的增加。其抗氧化能力增強,當鱗片石墨的粒度超過0.125mm時,抗氧化性增長緩慢,適合的石墨粒度為0.125mm。因石墨容易氧化生成CO,氧化后的石墨就失去了這些優(yōu)良的性能,使得耐火材料的抗侵蝕性能降低,這是石墨致命的弱點,也是含碳材料損壞的重要原因。
因此,在鎂碳磚的實際生產(chǎn)中,應根據(jù)碳結合耐火材料的使用條件確定石墨加入量,如冶煉設備的種類、鋼水和爐渣中氧分壓以及爐渣特性、冶煉溫度和出鋼溫度等;也可以根據(jù)所生產(chǎn)的制品是強調(diào)耐侵蝕性能或者熱震穩(wěn)定性,還是要求高強度或者抗氧化能力來確定石墨的加入量。