Обычные магнезиально-углеродистые кирпичи, изготовленные на синтетических смоляных связках в процессе холодного смешивания, затвердевают и приобретают необходимую прочность при разрушении смолы, образуя при этом изотропный стеклоуглерод. Этот углерод не проявляет термопластичности, что позволяет своевременно устранить большие напряжения при обжиге или эксплуатации футеровки. Магнезиальный углеродистый кирпич, изготовленный на асфальтовом вяжущем, обладает высокой высокотемпературной пластичностью за счет анизотропной структуры графитированного кокса, образующейся в процессе карбонизации асфальта. 97 плавленая магнезия

Таким образом, стойкость к растрескиванию асфальтового кирпича выше, чем у асфальтового кирпича. Однако одним из недостатков битумно-связочного кирпича является то, что в процессе производства требуется горячее смешивание, а также требуется устройство предварительного подогрева кирпича. В данной работе описан способ изготовления магнезиально-углеродистого кирпича методом холодного смешивания. Получаемый кирпич имеет низкий модуль упругости, что позволяет ему играть роль в снятии напряжений при эксплуатационном использовании. Обыкновенный каменноугольный пек вреден для окружающей среды из-за присутствия в нем бензовида. Подобраны специальные вяжущие с низким содержанием бензовата, отвечающие экологическим требованиям.

1. Введение

Тридцать пять лет назад были разработаны магниево-углеродистые кирпичи, которые сейчас широко используются в кладочных печах. Магнезиальные углеродистые кирпичи также широко используются в других печах, таких как двухкамерные сталеплавильные печи и устройствах вакуумной обработки цикла типа Рлл. Традиционно такие кирпичи производятся с использованием процесса холодного смешивания с использованием синтетических смоляных вяжущих и процесса горячего смешивания с использованием асфальтовых вяжущих. Оба вида связующих имеют свои преимущества и недостатки. Основным преимуществом магниево-углеродистого кирпича, выпускаемого на смолистых вяжущих, является возможность использования в производстве процесса холодного смешивания, который, в отличие от применения асфальтовых вяжущих, не требует тяжелого оборудования и ручного труда. С другой стороны, кирпич, изготовленный на асфальтовом вяжущем, обладает лучшей термопластичностью. В процессе использования, поскольку он может поглощать напряжения, возникающие во время работы, он обладает высокой устойчивостью к растрескиванию. Основное содержание данной исследовательской работы заключается в использовании преимуществ двух систем и разработке технологии холодного смешивания.

Цена на обычную плавленую магнезию

Плавленый магний

2 Эксперимент

2.1 Сырье

В качестве сырья используется плавленая магнезия чистотой 97,5% и графит окалины ФК 95% чистоты, стандартный каменноугольный пек, из-за присутствия полиароматических углеводородов, например бензопиров, вреден для окружающей среды. Содержание бензопира в каменноугольном пеке составляет от 10 000 до 15 000 мг·кг-1, тогда как международный стандарт предусматривает, что содержание бензопира должно составлять 50 мг·кг-1 (см. немецкий стандарт ТГРС551). Чтобы соответствовать этому строгому требованию, было выбрано специальное связующее с содержанием бензопирина 300мг·кг-1. Данные о вязкости, полученные от поставщика, показывают, что динамическая вязкость этого связующего находится между растворимой фенольной смолой и линейной фенольной смолой, что полностью приемлемо для производства.

2.2 Приготовление формовочной смеси и формование образца

Обычно для изготовления кирпичей на смоляной связке мы используем 2% разбавленную смолу. В ходе эксперимента разбавленный гудрон постепенно заменяется разбавленным асфальтом, при этом наблюдается изменение формуемости и эксплуатационных характеристик кирпича. Для проведения полного сравнительного исследования были изготовлены пять формовочных смесей.

Формовочную смесь готовят в наклонном высокопрочном смесителе Эйриха и оставляют на 0,5 часа. Кирпичи формуются под давлением 200 МПа. Отформованный кирпич сушат при температуре 200°С в течение 20 часов, а затем охлаждают в естественных условиях. Образец вырезается в соответствии с требованиями следующих испытаний образца: открытая пористость, объемная плотность, прочность на сжатие при комнатной температуре и содержание остаточного углерода в кирпиче.

2.3 Испытание образцов

Испытания проводятся в нашей лаборатории. Случайным образом выберите по 3 кирпичика от каждого ингредиента и, чтобы уменьшить ошибки, рассчитайте средний показатель.

Эффекты дегидратирующих агентов хорошо известны. В качестве такой добавки был выбран порошок серы. Эксперименты проводились с разными количествами серы. Было обнаружено, что прочность увеличилась на 20% после добавления серы, но пористость и показатель объемной плотности материала после карбонизации не улучшились. Однако два показателя прочности на сжатие после формования и карбонизации были улучшены при добавлении 10% дегидратирующего агента и разбавленного асфальта. При дальнейшем увеличении количества серы прочность не улучшилась.

3 Промышленные испытания

Для проведения промышленных испытаний был выбран ингредиент Чехия, из которого изготовлены кирпичи. Три ковша были облицованы кирпичами из вышеперечисленных ингредиентов. Срок службы футеровки - 109 раз, 103 раза и 105 раз (в среднем 109 раз), а срок службы традиционного магнезиально-углеродистого кирпича на смоляной связке - 103 раза.

4 Заключительные замечания

Выбор подходящего связующего вещества может повысить эксплуатационные характеристики кирпича. Используемое связующее отвечает требованиям охраны окружающей среды и безопасности (см. стандарт ТГРС551). Очевидно, что увеличение срока службы футеровки полезно для пользователя. По стоимости используемое специальное асфальтовое вяжущее аналогично гудрону.