Magnesium refractory materials have high refractory performance and are alkaline (MgO melting point 2805 ℃), thus having good resistance to alkaline slag. However, due to their high coefficient of linear expansion ((14-15) X 10-6 ℃ -1, 0~1500 ℃), their thermal conductivity is low at high temperatures (λ Mg0100 ℃=34.33 W/(m · K), λ Mg01000 ℃=6.70 W/(m · K)), and their resistance to thermal spalling is poor. Graphite is difficult to wet by slag, has good melting resistance (graphite melting point>3000 gradi) e ha un piccolo coefficiente di espansione lineare (3,34 × 10-6 gradi -1, 25-1600 gradi). Ha anche un'eccellente conduttività termica (λ grafite, 1000 gradi =229W/(m · K)), che lo rende resistente al peeling termico, ma soggetto all'ossidazione. La temperatura iniziale di ossidazione TA della grafite in scaglie è generalmente superiore a 580 gradi. L'introduzione della grafite nei materiali refrattari al magnesio migliora la loro resistenza alle scorie e alla pelatura.
Quando la magnesia e la grafite vengono combinate per produrre mattoni di magnesia-carbonio, i mattoni refrattari di magnesia-carbonio mostrano un'eccellente resistenza alle scorie, resistenza alla corrosione del ferro, permeabilità e resistenza agli shock termici. Il motivo principale è:
Tipi di mattoni refrattari
(1) La matrice del mattone di carbonio di magnesia è composta principalmente da grafite e polvere di magnesia. Le particelle di grafite e magnesia, così come le particelle di magnesia, sono circondate da una forte rete di legami carbonio-carbonio, che non è facile da scivolare. Non esiste alcuna relazione eutettica tra C e MgO e non viene prodotta alcuna fase liquida. Solo una piccola quantità di fase liquida viene generata dalle impurità introdotte dalle materie prime grafite e magnesia. Pertanto, durante l'uso, quando la parte altamente permeabile * * * della scoria incontra il carbonio, si ridurrà a ferro metallico. A causa dell'effetto riducente, il punto di fusione e la viscosità delle scorie aumentano e la permeabilità viene notevolmente ridotta.
(2) La non bagnabilità delle scorie e del ferro fuso con la grafite. Poiché l'angolo di contatto tra scorie, ferro fuso e grafite è superiore a 90 gradi, il mattone in carbonio di magnesio realizzato ha un'eccellente resistenza all'erosione delle scorie.
(3) L'effetto protettivo della formazione di uno strato denso e quadrato di magnesio all'interno del materiale del mattone di magnesia-carbonio; A temperature superiori a 400 gradi, l'MgO nella magnesia reagisce con il carbonio per generare vapore di Mg. Il vapore di Mg fuoriesce attraverso i pori e reagisce con il FeO della scoria all'interfaccia a contatto con la scoria, producendo nuovamente ossido di magnesio e formando uno strato denso di magnesia, impedendo così l'infiltrazione delle scorie.
(4) L'influenza della pressione del gas CO. Le scorie infiltrate reagiscono con il carbonio nel mattone di carbonio di magnesia per generare gas CO e la pressione nel canale dei pori può raggiungere oltre 0,2 MPa (2 atm), il che può impedire o ritardare l'infiltrazione delle scorie nei pori.
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