MgO{0}}C-téglák gyártási folyamata
A MgO{0}}C-téglák fő nyersanyagai közé tartozik az olvasztott magnézium-oxid vagy szinterezett magnézia, a pelyhes grafit, a szerves kötőanyagok és az antioxidánsok.
Magnézia
A magnézia az elsődleges nyersanyag a MgO{0}}C-téglák előállításához, amely olvasztott magnézium-oxid és szinterezett magnézium-oxid formában is kapható. A szinterezett magnézium-oxiddal összehasonlítva az olvasztott magnéziának olyan előnyei vannak, mint például a nagyobb periklázkristályszemcsék és a nagyobb térfogatsűrűség, így ez a MgO{2}}C téglagyártás előnyben részesített alapanyaga. A közönséges magnézium--alapú tűzálló anyagok gyártásához a magnézia alapanyagokkal szemben támasztott fő követelmények a magas hőmérsékleti szilárdság és a korrózióállóság, ezért hangsúlyt kap a magnézia tisztasága, valamint kémiai összetételében a C/S arány és a B2O3-tartalom. A kohászati ipar fejlődésével és az egyre zordabb olvasztási feltételekkel a kohászati berendezésekben (konverterek, elektromos kemencék, üstök stb.) használt MgO{7}}C téglákban felhasznált magnézia nem csak speciális kémiai összetételt igényel, hanem nagy sűrűséget és mikroszerkezeti szempontból nagy krisztallitméretet is.
Magnézia széntégla gyártási folyamataSzénforrás
Akár a hagyományos MgO-C-téglákban, akár a széles körben használt alacsony-széntartalmú MgO-C-tartalmú téglákban, a pelyhes grafitot elsősorban szénforrásként használják. A grafit a MgO{4}}C téglák kulcsnyersanyaga, elsősorban kiváló fizikai tulajdonságainak köszönhetően: ① nem-nedvesíthetőség salak által; ② magas hővezető képesség; ③ alacsony hőtágulás. Ezenkívül a grafit magas hőmérsékleten nem olvad eutektikusan tűzálló anyagokkal, és nagy a tűzállósága. A grafit tisztasága jelentősen befolyásolja a MgO{8}}C téglák teljesítményét; általában 95%-nál nagyobb, előnyösen 98%-nál nagyobb széntartalmú grafitra van szükség.
A grafiton kívül a kormot is gyakran használják magnézium--széntéglák gyártásához. A korom egy erősen diszpergált fekete porszerű széntartalmú anyag, amelyet szénhidrogénvegyületek hőbomlása vagy tökéletlen égése során állítanak elő. Finom részecskéi (kevesebb, mint 1 μm), nagy fajlagos felülete, 90–99%-os széntartalma, nagy tisztasága, nagy elektromos ellenállása, nagy termikus stabilitása és viszonylag alacsony hővezető képessége, a nem-grafitizáló szén kategóriába tartozik. A korom hozzáadása hatékonyan javíthatja a MgO-C-téglák repedésállóságát, növelheti a maradék széntartalmat és növelheti a tégla sűrűségét.
Kötőanyag
A MgO{0}}C-téglagyártásban általánosan használt kötőanyagok közé tartozik a kőszénkátrány, kőszénkátrány-szurok, kőolajszurok, valamint speciális széntartalmú gyanták, poliolok, szurok{1}}módosított fenolgyanták, műgyanták stb. A felhasznált kötőanyagok a következő típusokba sorolhatók:
Bemutató{0}}alapú anyagok. A kőszénkátrány szurok hőre lágyuló anyag, amelynek előnyei, például erős affinitása a grafittal és magnézium-oxiddal, a karbonizálás utáni nagy maradékszén-arány és az alacsony költség; régebben széles körben használták. A kőszénkátrány szurok azonban rákkeltő aromás szénhidrogéneket, különösen nagy mennyiségű benzopirént tartalmaz. A növekvő környezettudatosság miatt a kőszénkátrány-szurok felhasználása ma már csökken.
Gyanta{0}}alapú anyagok. A szintetikus gyanta fenol és formaldehid reakciójával keletkezik. Szobahőmérsékleten jól keverhető tűzálló részecskékkel, és nagy a visszamaradó szénaránya a karbonizálás után, így jelenleg ez a fő kötőanyag a MgO-C téglákhoz. A karbonizálása után kialakuló üveges hálószerkezet azonban nem ideális a tűzálló anyag hősokkállósága és oxidációállósága szempontjából.
Szurok és gyanta alapú módosított anyagok. Ha a kötőanyag a karbonizálás után in-szenes szerkezetet és in situ szénszálakat tud kialakítani, az javíthatja a tűzálló anyag magas hőmérsékletű{2}}teljesítményét.
Antioxidánsok
A MgO{0}}C-téglák oxidációval szembeni ellenállásának javítása érdekében gyakran adnak hozzá kis mennyiségű adalékanyagot. A gyakori adalékanyagok közé tartozik a Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B₄C, BN, valamint a közelmúltban jelentett Al-B{{9}{}C és AlS{}C10}{}}{}C. Az adalékanyagok mechanizmusa nagyjából két részre osztható: az egyik termodinamikai szempontból, ahol a munkahőmérsékleten az adalékanyagok vagy szénnel való reakciótermékeik nagyobb affinitással rendelkeznek az oxigénhez, mint a szén, így előnyösen oxidálódnak és védik a szenet; a másik pedig kinetikai szempontból, ahol az O₂-vel, CO-val vagy szénnel reagáló adalékok által képződött vegyületek megváltoztatják a széntartalmú tűzálló anyag mikroszerkezetét, például növelik a sűrűséget, elzárják a pórusokat, gátolják az oxigén és a reakciótermékek diffúzióját.
