结合剂是镁碳砖的重要组成部分

发表时间:2023-05-08 访问量:65291

镁碳砖是以高熔点碱性氧化物氧化镁(熔点2800℃)和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料作为原料,添加各种非氧化物添加剂。用炭质结合剂结合而成的不烧炭复合耐火材料。

所以结合剂是镁碳砖和其他含碳耐火材料生产的重要组成部分,由于石墨不溶于水、不溶于稀酸、稀碱和有机溶剂,也不能和骨料相互烧结,所以说选择一种合适结合剂非常重要,不仅在常温下有助于产品成型,高温下也不能产生杂质。

现阶段企业常用的含碳制品的结合剂主要有酚醛树脂、改性沥青和石油裂解副产品。改性沥青和石油裂解副产品主要用于生产补炉砖、大面料等低档含碳制品。酚醛树脂由于其结合性能好,价格昂贵,所以主要用来生产镁碳砖、铝镁碳砖等耐火材料。酚醛树脂不仅仅只是起到结合剂的作用,高温下当酚醛树脂碳化后,能够残留50%wt左右的炭,按结合剂加入量为3%wt来计算,最后残炭量约1.5%wt。这1.5%wt的炭对镁碳砖来说也有着一定的作用,现在也有企业开始做用高残炭量酚醛树脂提高镁碳砖性能的研究。为了得到更高的残炭率,张雪松等将酚醛树脂与沥青复合做成复合结合剂来生产镁碳砖,发现随着沥青比例的增加,残炭率明显提高,但结合剂软化点升高,给生产带来困难,同时热处理的过程中产生的黑烟越来越多,污染环境严重。

酚醛树脂的加入量对镁碳砖成型效果有着直接影响,李士强等研究发现在生产密度比较高的镁碳砖的时候,树脂最合理的加入量是3.0%wt;在生产抗热震性比较好的镁碳砖的时候,树脂最合理的加入量是3.0%wt~3.2%wt;在生产铝镁碳砖的时候树脂加入量要适当偏高,在3.2%wt~3.6%wt。当配方中如果含有镁碳废砖再生料的时候树脂加入量也要适当提高,游杰刚等通过研究钢包渣线再生镁碳砖致密度强度和抗氧化性的影响,发现当配方中如果再生料含量在80%wt的时候,树脂最合理的加入量是3.5%wt~4.0%wt。

工业生产过程中实际加入树脂质量分数和以上研究均有差别,但是有着相同趋势,在酚醛树脂质量品质稳定的情况下企业一般按如下比例加入树脂:在生产密度比较高的镁碳砖的时候,树脂加入量是2.8%wt;在生产抗热震性比较好的镁碳砖的时候,树脂加入量是2.8%wt~3.0%wt;在生产铝镁碳砖的时候,树脂加入量是3.0%wt~3.2%wt;如果配方中有再生料,树脂加入量则是2.8%wt~3.3%wt,再生料越多树脂加入量越大。在实际使用的过程中,往往遇到很多非正常情况,随着制造酚醛树脂的原料价格不断攀升,各种降低成本增加产量的手法开始投入生产,这样导致了很多酚醛树脂产品质量不稳定,最终用在生产镁碳砖时表现为如下现象:

(1)树脂刺激性气味非常大,对一线工人身体产生极大的不利影响。

(2)混料时泥料发干,混练出的泥料自然干燥的非常快,工人生产一半后,剩下的料基本不能使用了,浪费原材料。

(3)半成品砖坯密度太低,按制定的加压制度达不到规定的密度。

在其他条件不变的情况下,这些现象基本可以说明选用的酚醛树脂或多或少有问题,这就是新采购的树脂必须试生产的原因,我们应该找生产厂家及时更换,如果强行生产,生产出来的产品一定有质量问题。在条件允许的情况下,车间存放两个以上厂家生产的树脂,防止树脂不合格而影响生产。


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