MgO{0}}C plytų gamybos procesas
Pagrindinės MgO{0}}C plytų žaliavos yra lydytas arba sukepintas magnezija, grafitas, organiniai rišikliai ir antioksidantai.
Magnezija
Magnezija yra pagrindinė žaliava gaminant MgO{0}}C plytas, tiekiamos lydyto magnio ir sukepinto magnezijos pavidalu. Lyginant su sukepinta magnezija, lydytas magnezija turi pranašumų, tokių kaip didesni periklazės kristalų grūdeliai ir didesnis tūrinis tankis, todėl ji yra tinkamiausia žaliava MgO-C plytų gamybai. Gaminant įprastus ugniai atsparius magnezijos -pagrindinius magnio oksido žaliavoms keliami reikalavimai yra aukštas-temperatūrinis stiprumas ir atsparumas korozijai, todėl pagrindinis dėmesys skiriamas magnezijos grynumui ir C/S santykiui bei B₂O₃ kiekiui jo cheminėje sudėtyje. Plėtojant metalurgijos pramonei ir vis atšiauresnėms lydymo sąlygoms, magnio dioksidas, naudojamas MgO-C plytose metalurgijos įrenginiams (konverteriams, elektrinėms krosnims, kaušams ir kt.), reikalauja ne tik specifinės cheminės sudėties, bet ir didelio tankio bei didelio kristalito dydžio mikrostruktūros požiūriu.
Magnezijos anglies plytų gamybos procesas Anglies šaltinis
Nesvarbu, ar tradicinėse MgO{0}}C plytose, ar plačiai naudojamose mažai-anglies MgO-C plytose, drožlių grafitas pirmiausia naudojamas kaip anglies šaltinis. Grafitas yra pagrindinė MgO-C plytų žaliava, daugiausia dėl puikių fizinių savybių: ① ne-drėkumo šlaku; ② didelis šilumos laidumas; ③ mažas šiluminis plėtimasis. Be to, grafitas eutektiškai nesilydo su ugniai atspariomis medžiagomis aukštoje temperatūroje ir turi didelį atsparumą ugniai. Grafito grynumas labai paveikia MgO{8}}C plytų veikimą; paprastai reikalingas grafitas, kurio anglies kiekis yra didesnis nei 95 %, geriau nei 98 %.
Gaminant magnezines{0}}anglies plytas, be grafito, dažnai naudojama ir suodė. Suodė yra labai dispersinė juoda, miltelių pavidalo anglies pavidalo medžiaga, susidaranti termiškai skaidant arba nevisiškai sudegus angliavandenilių junginiams. Jame yra smulkių dalelių (mažiau nei 1 μm), didelis savitasis paviršiaus plotas, anglies kiekis 90–99%, didelis grynumas, didelė elektrinė varža, didelis terminis stabilumas ir santykinai mažas šilumos laidumas, priklausantis ne-grafituojančios anglies kategorijai. Pridėjus suodžių, galima efektyviai pagerinti MgO-C plytų atsparumą skilimui, padidinti likutinės anglies kiekį ir padidinti plytų tankį.
Segiklis
Įprasti MgO{0}}C plytų gamyboje naudojami rišikliai yra akmens anglių derva, akmens anglių dervos pikis, naftos pikis, taip pat specialios anglies dervos, polioliai, pikio{1}}modifikuotos fenolio dervos, sintetinės dervos ir kt. Naudojamus rišiklius galima suskirstyti į šiuos tipus:
Piki{0}}pagrįstos medžiagos. Akmens anglių deguto pikis yra termoplastinė medžiaga, turinti tokius privalumus kaip stiprus giminingumas su grafitu ir magnezija, didelis likutinės anglies kiekis po karbonizacijos ir maža kaina; jis buvo plačiai naudojamas praeityje. Tačiau akmens anglių deguto pike yra kancerogeninių aromatinių angliavandenilių, ypač daug benzopireno. Dėl didėjančio aplinkosauginio sąmoningumo akmens anglių deguto pikio naudojimas dabar mažėja.
Dervos{0}}pagrindo medžiagos. Sintetinė derva susidaro reaguojant fenoliui ir formaldehidui. Jis gali būti gerai maišomas su ugniai atspariomis dalelėmis kambario temperatūroje ir turi didelį likutinės anglies kiekį po karbonizacijos, todėl tai yra pagrindinė šiuo metu MgO-C plytų rišiklis. Tačiau po jos karbonizacijos susidariusi stiklinė tinklo struktūra nėra ideali ugniai atsparios medžiagos atsparumui šiluminiam smūgiui ir atsparumui oksidacijai.
Modifikuotos medžiagos pikio ir dervos pagrindu. Jei rišiklis po karbonizacijos gali sudaryti 镶嵌 struktūrą ir in-situ anglies pluoštus, jis gali pagerinti ugniai atsparios medžiagos veikimą aukštoje{2}}temperatūroje.
Antioksidantai
Siekiant pagerinti MgO{0}}C plytų atsparumą oksidacijai, dažnai pridedami nedideli priedų kiekiai. Įprasti priedai yra Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B₄C, BN ir neseniai praneštos Al-B{{9}{}C ir Al{{}C10}}}{}C10} sistemos. Priedų mechanizmą galima grubiai suskirstyti į du aspektus: vienas iš termodinaminės perspektyvos, kai darbinėje temperatūroje priedai arba jų reakcijos su anglimi produktai turi didesnį afinitetą deguoniui nei anglis, todėl pirmiausia oksiduojasi ir apsaugo anglį; kitas – iš kinetinės perspektyvos, kai junginiai, susidarantys priedams reaguojant su O₂, CO arba anglimi, pakeičia anglies -turinčios ugniai atsparios medžiagos mikrostruktūrą, pvz., padidina tankį, blokuoja poras ir trukdo deguonies bei reakcijos produktų difuzijai.
