Магнезијумска угљенична опека је направљена од алкалног оксида магнезијум оксида високе тачке топљења (тачка топљења 2800 степени) и угљеничног материјала високе тачке топљења који се тешко инфилтрира шљаком, уз додавање разних неоксидних адитива. Угљенични композитни ватростални материјал који не гори, направљен комбиновањем угљичних везива. Магнезитне угљеничне цигле се углавном користе за претвараче облоге, АЦ лучне пећи, ДЦ лучне пећи, линије за шљаку у челичним ловачима и друге делове.
Магнезитна угљеничка цигла, као композитни ватростални материјал, ефикасно користи снажну отпорност на ерозију шљаке од магнезијум песка и високу топлотну проводљивост и ниску експанзију угљеника, надокнађујући највећи недостатак лоше отпорности на ломљење магнезијум песка.
Његове главне карактеристике укључују: добру отпорност на високе температуре, јаку отпорност на шљаку, добру отпорност на термички удар и ниско пузање на високим{0}}температурама.
Производни процес
Сировина
Главне сировине за МгО{0}}Ц цигле укључују фузионисани или синтеровани магнезијум, графит у љускама, органска везива и антиоксидансе.
Магнезијев песак
Магнезитни песак је главна сировина за производњу МгО-Ц опеке, која се може поделити на фузионисану и синтеровану магнезијум. У поређењу са синтерованим магнезијумом, фузионисани магнезијум има предности крупног зрна спинела и велике запреминске густине честица, и главна је сировина која се користи у производњи угљеничних цигли од магнезијума. За производњу обичних магнезијевих ватросталних материјала, главни захтеви за сировине магнезијума су високотемпературна чврстоћа и отпорност на корозију. Због тога се води рачуна о чистоћи магнезијума и односу Ц/С и садржају Б2О3 у његовом хемијском саставу. Са развојем металуршке индустрије услови топљења постају све строжи. Магнезит који се користи у МгО-Ц циглама који се примењује у металуршкој опреми (конвертори, електричне пећи, кутлачи итд.) захтева не само високу густину и велику кристалност у погледу хемијског састава, већ и у погледу организационе структуре.
Извор угљеника
Било да се ради о традиционалним МгО{0}}Ц циглама или широко коришћеним циглама са ниским{1}}угљичним МгО-Ц циглама, графит у пахуљицама се углавном користи као извор угљеника. Графит, као главна сировина за производњу МгО-Ц опеке, углавном има користи од својих одличних физичких својстава: ① немочљивост према шљаци. ② Висока топлотна проводљивост. ③ Ниска топлотна експанзија. Поред тога, графит и ватростални материјали не подлежу еутектици на високим температурама, што резултира високом ватросталношћу. Чистоћа графита има значајан утицај на перформансе МгО-Ц цигли. Генерално, треба користити графит са садржајем угљеника већим од 95%, пожељно већим од 98%.
Поред графита, чађа се такође обично користи у производњи угљеничних цигли од магнезијума. Чађа је високо дисперговани црни прашкасти угљенични материјал који настаје термичким разлагањем или непотпуним сагоревањем угљоводоника. Честице чађе су мале (мање од 1 μм), са великом специфичном површином, масеним уделом угљеника од 90-99%, високе чистоће, високе отпорности праха, високе термичке стабилности и ниске топлотне проводљивости, што отежава графитизацију угљеника. Додавање чађе може ефикасно побољшати својства МгО-Ц цигле против скидања, повећати садржај преосталог угљеника и повећати густину цигли.
Биндер
Уобичајена везива за производњу МгО-Ц цигли укључују катран од угља, смолу од угљеног катрана, нафтни асфалт, као и специјалне угљеничне смоле, полиоле, фенолне смоле модификоване асфалтом, синтетичке смоле итд. Користи се неколико врста везива:
1) Асфалтне супстанце. Катран асфалт је термопластични материјал са високим афинитетом за графит и магнезијум оксид, високом стопом заосталог угљеника након карбонизације и ниском ценом. У прошлости је био широко коришћен; Међутим, катран садржи канцерогене ароматичне угљоводонике, посебно високе нивое бензо[б]пирена; Због јачања еколошке свести, употреба катранске смоле се сада смањује.
2) Супстанце на бази смоле. Синтетичка смола се производи реакцијом фенола и формалдехида и може се добро мешати са ватросталним честицама на собној температури. Након карбонизације, стопа заосталог угљеника је висока и тренутно је главно везиво које се користи у производњи МгО-Ц цигле; Али стаклена мрежаста структура формирана након карбонизације није идеална за отпорност на топлотни удар и отпорност на оксидацију ватросталних материјала.
3) Супстанца добијена модификацијом асфалта и смоле. Ако везиво може да формира уграђене структуре и материјале од угљеничних влакана ин-на лицу места након карбонизације, онда ће ово везиво побољшати перформансе ватросталних материјала на високим{3}}има.
Антиоксиданс
Да би се побољшала отпорност на оксидацију МгО-Ц цигли, често се додају мале количине адитива. Уобичајени адитиви укључују Си, Ал, Мг, Ал Си, Ал Мг, Ал Мг Ца, Си Мг Ца, СиЦ, Б4Ц, БН и недавно пријављени системи Ал-Б-Ц и Ал-СиЦ-Ц. Принцип деловања адитива може се грубо поделити на два аспекта: са једне стране, из термодинамичке перспективе, односно на радној температури, адитиви или адитиви реагују са угљеником да би произвели друге супстанце, које имају већи афинитет за кисеоник од угљеника и кисеоника, и имају предност у односу на оксидацију угљеника ради заштите угљеника; С друге стране, из кинетичке перспективе, адитиви могу да реагују са О2, ЦО или угљеником да би произвели једињења која мењају микроструктуру угљеничних композитних ватросталних материјала, као што је повећање густине, блокирање пора и ометање дифузије кисеоника и производа реакције.
