石墨的加入量对镁碳砖性能的影响

发表时间:2024-07-03 访问量:3282

镁碳砖是由镁砂、重烧镁砂、电熔镁砂、高纯镁砂及优质石墨和铝矾土添加剂制成。镁碳砖的性能与砖中石墨含量有很大关系。

石墨,是一种非金属矿物,一般呈铁黑色,又称石涅、石黑、石螺、石黛、画眉石、炭精、黑铅。石墨具有金属和非金属的物理和化学性质,这使它非常适合许多工业和技术应用。在19世纪以前,由于耐高低温和导电性,石墨主要用于耐火材料、颜料等原料。

石墨的特性

1.耐高温型石墨的熔点为3850℃±50℃,沸点为4250℃,即使经超高电弧灼烧,质量的损失很小,线膨胀系数也很小。改质剂石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。

2.导电、导热性。石墨的导电性比一般非金属矿高一倍。导热性超过超过钢、铁、铅等金属材料。热导率随温度提升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨呈绝热体。

3.润滑性。石墨的润滑性取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。

4.化学稳定性,石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸,耐碱,耐有机溶剂的腐蚀。

5.可塑性。石墨的韧性很好,具有良好的可塑性。

6.抗热震性。石墨在高温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。

石墨对镁碳砖性能的影响

1、石墨含量

随着石墨含量的增加,镁碳砖的强度降低,热膨胀率减小,残余膨胀率增大,因此应控制砖中石墨含量在20%左右。

2、石墨纯度

随着石墨纯度的提高,镁碳砖的侵蚀指数急剧下降,高温抗折强度指数明显提高,一般要使用碳含量大于95%,更好是大于98%的石墨。因为,石墨的纯度越高,灰分就越少,所含的SiO₂也就少,而SiO₂在高温作用下,可使砖中的碳氧化,导致气孔增加,结构疏松,还能与MgO、Fe₂O₃等形成低熔物,加速镁碳砖的损毁。另外,碳的热传导性好,膨胀系数小,炉渣不易润湿,因此,可以提高制品的抗热震性,阻止炉渣透过气孔向砖体内部的侵蚀。

3、石墨的鳞片粒度

随着石墨的鳞片粒度的增加。其抗氧化能力增强,当鳞片石墨的粒度超过0.125mm时,抗氧化性增长缓慢,适合的石墨粒度为0.125mm。因石墨容易氧化生成CO,氧化后的石墨就失去了这些优良的性能,使得耐火材料的抗侵蚀性能降低,这是石墨致命的弱点,也是含碳材料损坏的重要原因。

因此,在镁碳砖的实际生产中,应根据碳结合耐火材料的使用条件确定石墨加入量,如冶炼设备的种类、钢水和炉渣中氧分压以及炉渣特性、冶炼温度和出钢温度等;也可以根据所生产的制品是强调耐侵蚀性能或者热震稳定性,还是要求高强度或者抗氧化能力来确定石墨的加入量。

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