石墨粉具有较强的抗热震性和良好的耐腐蚀性,是碳质耐火材料中使用的主要碳质原料,它对镁碳砖等碳结合耐火材料的耐蚀性和高温强度有重要影响。在实际生产过程中,炭结合耐火材料对石墨粉的纯度、灰分、粒度、形状和添加量都有严格的要求。下面伟杰石墨小编介绍耐火材料对石墨粉的技术要求:
大量研究表明,石墨的纯度直接关系到镁碳砖的高温抗折强度和使用中的熔化损失率。镁碳砖的高温抗折强度随着石墨纯度的增加而增加,这是镁碳砖微观结构不同的结果。纯度较低的石墨制成的镁碳砖比高纯石墨制成的产品具有更大比例的粗孔和更高的孔隙率,这可能与石墨粉的高柔韧性有关,制砖时容易压缩。还有一点是低纯度石墨制成的MgO-C砖结构部分弱化。MgO-C砖在足够高的温度下处理后,与石墨伴生的硅酸盐矿物熔融成玻璃相,与氧化镁或碳发生反应,导致原始矿物被侵蚀,体积减小,接触面积减小,石墨周围形成孔隙带,导致MgO-C砖的高温强度随着石墨纯度的降低而降低。
使用含碳量大于95%~96%的高碳石墨粉是提高镁碳砖质量、降低制砖成本的有效技术措施。如果以同等级石墨和氧化镁原料制成的砖的性能为基准,那么使用高等级石墨比提高氧化镁的等级更能提高砖的性能。在相同的工艺条件下,高等级石墨和低等级氧化镁制砖的性能优于高等级氧化镁和低等级石墨制砖。但需要注意的是,使用纯度搞高石墨时,砖内产生的液相量少,氧气容易渗入砖内,使石墨氧化脱碳,因此需要添加铝、硅、铝镁合金、SiC、BN等抗氧化剂。
在石墨粉的形状中,鳞片越薄越好。首先,石墨粉明显提高了镁碳砖的热震稳定性。这是因为石墨粉加热后的弹性模量低于普通石墨制成的镁碳砖。同时加入相同量的石墨,石墨粉的分散性更好,从而改善了产品的基体,增加了热冲击过程中裂纹扩展的障碍数量。其次石墨粉制作的MgO-C砖的抗氧化性也高,因为石墨粉制作的MgO-C砖的抗氧化性也高,石墨粉末端氧化的有效面积小。在配料系统中,耐火骨料的粒径越小,使用石墨粉的效果越好。
在镁质耐火材料中加入一定量的石墨粉,有利于提高产品的耐腐蚀性和抗渣渗透性。据计算,如果耐火材料含碳量为3%~4%,可有效防止炉渣渗入砖内。但是碳很容易被氧化,它的实际加入量应该更多。在实际生产中确定石墨的添加量时,应根据碳结合耐火材料的使用条件来确定,如冶炼设备的类型、钢水和炉渣中的氧分压、炉渣特性、冶炼温度和出钢温度等,石墨粉的添加量也可以根据制造的产品是否强调耐腐蚀性或热冲击稳定性或要求高强度或抗氧化性来确定。