低碳镁碳砖的研制和应用
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低碳镁碳砖的应用研究作者:秦宇伦来源:《科技风》2016年第22期摘要:镁砂和石墨是传统镁碳砖的主要成分。
相比其他材质的砖块,镁碳砖具有更高水平的抗热性和抗渣性。
随着我国社会成员精神文明素质水平的不断提升,生态环境可持续发展的理念逐渐深入人心。
在传统镁碳砖的基础之上,更能适应社会可持续发展理念的新型低碳镁碳砖逐渐被人们研究出来。
抗侵蚀、抗氧化的低碳镁碳砖,被更加广泛的应用在我们日常工作和学习生活中的方方面面。
关键词:低碳镁碳砖;应用;研究抗氧化和抗腐蚀的新型低碳镁碳砖更能适应现今社会,在全球范围内普遍提倡的低碳经济的发展需求。
新型低碳镁碳砖凭借其耐腐蚀和抗氧化的固有特点,被人们广泛的应用在了包钢精炼等一系列生产过程之中。
但由于我国目前对于新型低碳镁碳砖在现实生产生活中的应用,正处在并将长期处于不断学习和探索的初期发展阶段。
在低碳镁碳砖的应用过程中,不可避免的还存在一系列的弊端和问题。
一、低碳镁碳砖的应用现状新型低碳镁碳砖是在我国传统镁碳砖的研制和应用的基础上,相关专家学者经过一系列的研究和深入探索,新研制出来的一种低碳、低消耗、少污染的建筑应用材料。
相比传统有石墨和镁砂构成的镁碳砖,新型低碳镁碳砖在石墨和镁砂的构成比例上做出了一定程度的调节。
在新型低碳镁碳砖中,用大结晶状态的镁砂以及含碳量接近百分之百的天然石墨作为镁碳砖的主要制作原料。
并在镁砂和含碳量的基础上,加入适量的粉状铝和硅作为新型低碳镁碳砖的抗氧化剂。
用树脂作为低碳镁碳砖的粘着结合剂。
通过这种生产组合方式生产出来的低碳镁碳砖无论是在相应的抗氧化、抗腐蚀强度上,还是在镁碳砖的使用寿命上,都远远高于传统煤炭砖。
新型低碳镁碳砖的使用寿命甚至可以在传统镁碳砖使用寿命的基础上延长四分之一。
但在新型低碳镁碳砖的的生产应用过程之中,不可避免的也会出现一系列的弊端和问题。
热震稳定性能以及抗渣性能的普遍下降,是新型低碳镁碳砖在应用过程中最常见的问题,由于新型低碳镁碳砖中碳含量的大幅度降低。
低碳镁碳砖的实验研究1镁碳砖发展概况MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料,最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发,它是以镁砂(高温烧结,具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业,如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。
我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2],并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。
1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后,仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。
发展到目前,全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。
随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求,低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。
低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖,降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。
近年来,对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视,这方面的研究开发工作已取得一定的成果,展现了良好的发展前景。
镁碳砖既保持了碱性耐火材料的优点,同时又彻底改变了以往碱性耐火材料中耐剥落性能差,容易吸收炉渣等的固有缺点,如图12 镁碳砖的生产过程影响镁碳砖性能的工艺因素主要有原料、结合剂、添加剂等。
2.1 原料MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。
2.1.1 镁砂镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。
电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。
生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。
随着冶金工业的发展,冶炼条件日益苛刻,在冶金设备(转炉、电炉、钢包等)上应用的MgO–C砖所用的镁砂,除了化学成分外,在组织结构方面,还要求高密度和大结晶。
毕业论文镁碳砖的制备与应用摘要镁碳砖是国际上新兴的耐火材料产品,镁碳砖具有高耐火性,良好的抗热震性、抗剥落、抗渣性。
它的使用延长了炉衬的使用寿命,是一种广义的新型节能材料,各国都在大力开发镁碳砖生产技术。
但是在生产中仍存在易层裂、韧性差等问题。
调整镁碳砖配合料颗粒级配、控制混合料湿度与优化压制过程等措施可以提高生产质量。
本文开端探讨了镁碳砖的制备。
包括原料的选用,意在着重说明原材料的质量性能对镁碳砖使用效果有较大影响。
并介绍了生产工艺流程上主要工艺参数的确定及生产过程中镁碳砖的层裂问题及解决方法。
随之重点介绍了镁碳砖在转炉上的应用重点阐述了使用环境对其使用效果的影响。
在论文末章介绍了镁碳砖在技术上的发展趋势。
关键词:颗粒级配,转炉,层裂,镁碳砖PREPARATION AND APPLICATION OF MAGNESIAABSTRACTMagnesia refractories is internationally emerging products, magnesia with a high fire resistance, good thermal shock resistance, spalling, slag resistance. Its use extends the life of the lining, is a broad new energy-saving material, countries are vigorously developing magnesia production technology. However, there are still easily in the production of spallation, and poor toughness. Adjust magnesia batch particle size distribution, humidity control and optimization of mixture pressing process and other measures to improve production quality.Beginning of this article discusses the preparation of magnesia. Including the selection of raw materials, intended to highlight the quality of the raw materials used magnesia effect on performance have a greater impact. And describes the main process parameters on the production process and the production process to determine the spall magnesia problems and solutions. Bricks along with highlights on the application of the converter focuses on the use of environmental effect of its use. Paper presented at the end of chapter Bricks in technology trends.KEY WORDS: particle size distribution, converter, spall, magnesia目录前言 (4)第1章原料的选用 (5)1.1 镁砂 (5)1.2 石墨 (6)1.3 结合剂 (7)1.4 添加剂 (7)第2章镁碳砖制备 (8)2.1 镁碳砖主要生产工艺参数的确定 (8)2.1.1 镁砂颗粒级别的确定 (8)2.1.2 泥料混练 (9)2.1.3 成型 (10)2.1.4 热处理 (10)2.2 镁碳砖的层裂问题及解决方法 (10)2.2.1 镁碳砖层裂产生的主要原因 (11)2.2.2 防止镁碳砖层裂的基本方法 (11)第3章镁碳砖的应用 (13)3.1 镁碳砖在转炉上的应用 (13)3.2镁碳砖在转炉上的砌筑 (16)3.3 MgO-C砖在炉外精炼技术中大有前途 (16)第4章镁碳砖技术发展趋势 (17)4.1 纳米结构基质低碳镁碳砖的开发研究 (17)4.2低碳镁碳砖基质结构的优化 (19)结论 (21)谢辞 (22)参考文献 (23)外文资料翻译 (25)前言镁碳砖是一种优质的耐火材料,广泛应用在电炉、转炉及精炼炉上。
镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用河北瀛都复合材料有限公司王丕轩孙志红摘要:概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用,并对其发展前景进行了展望。
关键词:镁碳砖;渣线;低碳化;精炼11镁碳砖发展概况MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料,最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发,它是以镁砂(高温烧结镁砂或电熔镁砂)和碳素材料为原料,用各种碳质结合剂制成的耐火材料。
由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业,如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。
在日本研发出树脂结合MgO–C砖后,西欧开发了沥青结合的MgO–C砖,其残碳量约为10%,由于价格低于树脂结合MgO–C砖,故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位,同时也用于转炉。
我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2],并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。
1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后,仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。
发展到目前,全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。
随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求,低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。
低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖,降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。
近年来,对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视,这方面的研究开发工作已取得一定的成果,展现了良好的发展前景。
2 镁碳砖的生产过程2.1 原料MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。
2.1.1 镁砂镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。
电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。
生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。
镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用河北瀛都复合材料有限公司王丕轩孙志红摘要:概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用,并对其发展前景进行了展望。
关键词:镁碳砖;渣线;低碳化;精炼11镁碳砖发展概况MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料,最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发,它是以镁砂(高温烧结镁砂或电熔镁砂)和碳素材料为原料,用各种碳质结合剂制成的耐火材料。
由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业,如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。
在日本研发出树脂结合MgO–C砖后,西欧开发了沥青结合的MgO–C砖,其残碳量约为10%,由于价格低于树脂结合MgO–C砖,故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位,同时也用于转炉。
我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2],并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。
1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后,仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。
发展到目前,全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。
随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求,低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。
低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖,降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。
近年来,对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视,这方面的研究开发工作已取得一定的成果,展现了良好的发展前景。
2 镁碳砖的生产过程2.1 原料MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。
2.1.1 镁砂镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。
电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。
生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。
镁碳砖发展及生产工艺改进的研究镁碳砖是一种具有良好耐火性和耐腐蚀性的耐火材料,广泛应用于高温环境下的化工、冶金和玻璃等行业。
然而,传统的生产工艺中存在着一些问题,如生产成本高、能耗大、制造周期长等。
因此,对镁碳砖的发展及生产工艺进行研究和改进具有重要意义。
首先,针对镁碳砖的主要应用领域,需要优化材料配比,以提高耐火性能。
通过调整镁碳砖的配方比例,控制原材料种类和质量,可以提高镁碳砖的耐火性能和使用寿命。
如增加镁微粉的含量,可以提高镁碳砖的耐火性能。
同时,对不同工艺参数进行研究,如烧结温度、烧结时间等,可以进一步优化镁碳砖的性能。
其次,为了减少生产成本和能耗,可以使用新的材料和工艺。
传统的镁碳砖生产过程中,采用的是常规陶瓷制造工艺,需要经过浸渍、干燥、成型、烧结等多个步骤。
这些步骤不仅耗费时间,而且能源消耗大。
因此,可以引入新的材料和工艺,如采用模塑成型工艺、喷浆成型工艺等,可以减少制造周期和能源消耗。
此外,还可以利用现代化的技术手段对镁碳砖的生产工艺进行改进。
如利用计算机模拟和仿真技术,可以对镁碳砖的制造过程进行优化和调整,提高生产效率和产品质量。
同时,利用机器人化生产设备,可以实现镁碳砖的自动化生产,提高生产效率和降低人工成本。
综上所述,对镁碳砖的发展及生产工艺的改进是十分必要的。
通过优化材料配比、引入新的材料和工艺,借助现代化的技术手段,可以提高镁碳砖的耐火性能、降低生产成本和能耗,推动镁碳砖的发展和应用。
这将为高温环境下的工业生产提供更可靠、经济、环保的耐火材料。
镁碳砖论文范文镁碳砖是一种由镁和石墨组成的复合材料,具有轻质、高强、耐高温等优点,因此在航空航天、冶金、汽车和建筑等领域中具有广泛的应用前景。
本文将对镁碳砖的制备方法、性能和应用进行探讨。
镁碳砖的制备方法多种多样,常见的方法包括机械合金化、电解沉积和化学气相沉积等。
机械合金化方法通过使用球磨机将镁粉和石墨粉混合并进行高能球磨,然后经过热处理制得。
电解沉积方法则是将镁离子与碳源溶液相结合,通过电化学反应沉积在阳极上得到镁碳复合材料。
化学气相沉积方法则是将镁和石墨放入高温反应器中,通过气相反应得到镁碳砖。
镁碳砖具有一定的物理和化学性能。
由于镁的低密度和石墨的高导电性,镁碳砖具有轻质和高导热性的特点。
此外,镁碳砖还具有较好的耐高温和耐腐蚀性能,能够在高温和腐蚀环境中稳定工作。
然而,由于镁的活泼性较强,使得镁碳砖易于氧化,因此需要通过涂层或包覆的方式进行防护。
镁碳砖在航空航天领域中有广泛的应用。
由于镁碳砖的轻质和高强度,使得它成为飞机和卫星结构材料的理想选择。
此外,镁碳砖还可以用于制造火箭推进剂的燃烧室和喷管,因为它能够在高温和高压下保持较好的性能。
在冶金领域,镁碳砖可以用于制造工业炉和炼钢炉的衬里,因为它能够承受高温和腐蚀性气体的侵蚀。
此外,在汽车和建筑行业中,镁碳砖也可以用于制造车身和建筑结构等。
然而,镁碳砖也存在一些问题需要解决。
由于镁的活泼性较强,使得镁碳砖容易发生氧化反应,导致其性能下降。
因此,需要研究镁碳砖的表面涂层技术,以提高其抗氧化和耐腐蚀性能。
此外,镁碳砖的制备方法还需要进行优化,以提高其制备效率和降低成本。
综上所述,镁碳砖作为一种轻质、高强、耐高温的复合材料,在航空航天、冶金、汽车和建筑等领域中具有广泛的应用前景。
通过不断优化制备方法和改善性能,镁碳砖将进一步发挥其重要作用,并推动相关领域的发展。
超低碳镁碳砖的研究及应用超低碳镁碳砖是一种新型的建筑材料,具有低碳、环保、耐火等优势。
近年来,研究人员对超低碳镁碳砖进行了深入的研究,并在不同领域中应用取得了一定的成果。
超低碳镁碳砖主要由超低碳镁碳为基料,通过高温烧制而成。
其主要特点是具有优良的抗温性能、高强度、低导热系数、抗侵蚀性等。
在建筑材料领域的应用方面,超低碳镁碳砖可以替代传统的耐火砖和陶瓷,具有更好的耐火性能和抗腐蚀性能,能够有效地延长建筑物的使用寿命。
此外,超低碳镁碳砖还具有重量轻、施工方便等优点,能够降低建筑物的自重,减少材料的消耗,符合低碳环保的要求。
因此,超低碳镁碳砖在建筑材料中的应用前景广阔。
超低碳镁碳砖在航天领域也有着重要的应用价值。
由于其具有轻质高强度、低导热系数等特点,可以用于制造航天器的隔热结构,减轻航天器的质量,提高其载荷能力和燃料效率。
另外,超低碳镁碳砖还具有耐高温、耐冲击等性能,能够在航天器进入大气层时保护航天器不受高温和冲击影响,保证航天器的安全。
此外,超低碳镁碳砖还可以应用于电池行业。
由于其导电性能优良、热稳定性好、机械强度高等特点,可以作为电池隔膜材料,提高电池的续航能力和使用寿命。
同时,超低碳镁碳砖还可以用作电池外壳材料,具有轻质高强度的特点,在减轻电池重量的同时提供更好的保护。
此外,超低碳镁碳砖还可以应用于环保领域。
由于其具有低碳、低能耗的特点,可以用作高效隔热材料,减少建筑能耗。
此外,超低碳镁碳砖还具有可降解的特性,不会对环境造成污染。
综上所述,超低碳镁碳砖具有多种优点,可以应用于建筑材料、航天器、电池以及环保等领域。
不过,目前超低碳镁碳砖在市场应用仍然相对较少,主要是由于其生产成本较高、生产工艺较复杂等原因。
因此,在进一步推广应用超低碳镁碳砖的同时,还需继续研发、提升生产工艺,降低其生产成本,提高竞争力,进一步推动其在不同领域的广泛应用。