耐火材料料用酚醛樹脂結(jié)合劑
鎂碳磚鎂碳耐火資料是60 年代中期，由美國(guó)研制勝利，70 年代，日本煉鋼業(yè)開端把鎂碳磚用于水冷卻電弧爐煉鋼中。目前在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼，并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用處。80 年代初，鎂碳磚開端用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐襯。目前英國(guó)用作氧氣頂吹煉鋼爐襯的資料大局部是鎂碳磚，爐襯壽命為1000 次一1500 次，而日本，爐襯的壽命為2000 次~2500 次。
鎂碳磚主要用于轉(zhuǎn)爐、交流電弧爐、直流電弧爐的內(nèi)襯，鋼包的渣線等部位。
影響鎂碳磚性能的工藝要素主要有以下幾種：
1、鎂  砂
國(guó)外最初消費(fèi)鎂碳磚時(shí)采用的是高純燒結(jié)鎂砂，隨著對(duì)鎂碳磚運(yùn)用過(guò)程的深化研討發(fā)現(xiàn)，高溫下有如下反響：
MgO+C→Mg↑+CO↑
這個(gè)反響普通在1650℃開端，到l750℃時(shí)反響加劇，這是鎂碳磚運(yùn)用過(guò)程中損耗的重要緣由之一，也是鎂碳磚在1700℃以上運(yùn)用損耗明顯加劇的緣由。鎂砂中的雜質(zhì)SiO2，F(xiàn)e2O3等對(duì)上述反響有促進(jìn)作用，因而，希望鎂砂有較高的純度。
電熔鎂砂相對(duì)燒結(jié)鎂砂來(lái)說(shuō)，結(jié)晶構(gòu)造更完好，對(duì)碳的復(fù)原作用也更穩(wěn)定，特別是大結(jié)晶電熔鎂砂這些特征表現(xiàn)得更為突出，所以鎂碳磚的消費(fèi)開端轉(zhuǎn)向運(yùn)用電熔鎂砂。思索到碳的分離狀態(tài)和分離劑的浸潤(rùn)性，也能夠電熔鎂砂燒結(jié)鎂砂混合運(yùn)用。我國(guó)的鎂碳磚根本上是運(yùn)用電熔鎂砂。
鎂碳磚的運(yùn)用結(jié)果標(biāo)明，用MgO含量高、方鎂石相結(jié)晶顆粒大、鈣硅比大于2的鎂砂，消費(fèi)鎂碳磚效果最好。
2、石  墨
石墨是鎂碳磚中另一個(gè)根本組分。石墨具有很好的耐火資料根本特性，主要理化指標(biāo)：固定碳85%～98%，灰分13%～2%(主要成分SiO2，Al2O3等)，相對(duì)密度2.09～2.23，熔點(diǎn)3640K(揮發(fā))。由于石墨十分容易被氧化，所以長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有惹起人們的注重。
鎂碳磚運(yùn)用過(guò)程中，石墨的氧化有三種緣由：
(1)空氣中氧對(duì)石墨的氧化;
(2)渣中氧化物對(duì)石墨的氧化;
(3)石墨自身所含雜質(zhì)氧化物對(duì)石墨的氧化。這些氧化物主要指SiO2和Fe2O3。
鎂碳磚中雜質(zhì)氧化物和石墨反響后，形成磚體構(gòu)造疏松，透氣性增大、強(qiáng)度降落，這是鎂碳磚損毀的內(nèi)因。因而，消費(fèi)鎂碳磚大都選用純度高、磷片結(jié)晶大的石墨。
3、結(jié) 合 劑  
分離劑對(duì)鎂碳磚及其他含碳耐火制品來(lái)說(shuō)，作用至關(guān)重要。石墨和耐火氧化物之間沒(méi)有互溶關(guān)系，也不可能互相燒結(jié)，常溫下他們要靠分離劑粘接固化。高溫下，分離劑則要結(jié)焦碳化，和石墨構(gòu)成碳分離，普通這種分離劑是指樹脂類、瀝青類等有機(jī)物。分離劑高溫結(jié)焦碳化后構(gòu)成約3%左右的碳，這個(gè)量固然不多，但在鎂碳磚或其他含碳制品中卻是最具有生機(jī)的組成局部，對(duì)制品的高溫性能有重要影響。我國(guó)鎂碳磚或其他含碳制品消費(fèi)過(guò)程和產(chǎn)質(zhì)量量不夠穩(wěn)定，其中一個(gè)重要緣由是分離劑不穩(wěn)定形成的。
鎂碳磚分離劑大致能夠分三品種型：酚醛樹脂類、改性瀝青類、石油裂解副產(chǎn)品類，其中運(yùn)用效果最好、用量最多的是酚醛樹脂類。
4、添 加 物 
在鎂碳磚的損毀過(guò)程中，石墨的氧化是最主要的緣由之一。由于氧化失碳，致使磚體構(gòu)造疏松，強(qiáng)度降落。損毀過(guò)程遵照氧化失碳→構(gòu)造疏松→腐蝕→沖刷溶損的路途。為了進(jìn)步鎂碳磚的抗氧化性，能夠參加一定量的添加物，包括硅粉、鋁粉、FeSi合金、CaSi合金、SiC，Si3N4，B4C等。添加物的另一個(gè)作用是在耐火氧化物和石墨之間“搭橋”，使石墨和耐火氧化物構(gòu)成結(jié)實(shí)的分離，這種作用是由于添加物在一定溫度下構(gòu)成新的礦物相促成的。
酚醛樹脂是用酚類化合物(甲酚、苯酚、二甲酚、間苯二酚)和醛類化合物(甲醛、糠醛)在酸或堿催化劑作用下經(jīng)縮聚反響而得到的樹脂。
耐火資料工業(yè)用酚醛樹脂取代焦油和瀝青作含碳或碳化硅耐火資料的分離劑，其主要特性是:
①碳化率高(52%);
②黏結(jié)性好，成型好的坯體強(qiáng)度高;
③熱處置后強(qiáng)度高;
④碳化速度能夠控制;
⑤有害揮發(fā)物少，有助于改善作業(yè)環(huán)境。
酚醛樹脂分離劑隨所用的原料成分、配比、催化劑，以及制備工藝不同而不同，酚醛樹脂分離劑有如下幾種分類法：
①按加熱性狀和構(gòu)造形態(tài)分。熱固性酚醛樹脂(甲階酚醛樹脂)和熱塑性酚醛樹脂(線型酚醛樹脂，又稱酚醛清漆)。
②按產(chǎn)品形態(tài)分。有液態(tài)酚醛樹脂(又可分為水溶性酚醛樹脂和醇溶性酚醛樹脂)和固態(tài)酚醛樹脂(有粒狀、塊狀和粉狀之分)。
③按固化溫度分。有高溫固化型酚醛樹脂，固化溫度130?150℃;中溫固化型酚醛樹脂，固化溫度105?110℃;常溫固化型酚醛樹脂，固化溫度20?30℃。
此外，還有各種改性型酚醛樹脂，如間苯二酸改性酚醛樹脂、甲酚改性酚醛樹脂、烷基酚醛樹脂、蜜胺改性酚醛樹脂、尿素改性酚醛樹脂和瀝青改性酚醛樹脂等。
熱塑性酚醛樹脂的分子中不存在未反響的羥甲基，故在長(zhǎng)期或重復(fù)加熱條件下，它自身不會(huì)互相交聯(lián)轉(zhuǎn)變成體型構(gòu)造的大分子，因此具有熱塑性特性。但其分子中苯環(huán)上的羥基的臨位和對(duì)位上還存在未作用的活性反響點(diǎn)，所以這類樹脂在六亞甲基四胺(又名烏洛托品)，或甲階酚醛樹脂，或多聚甲醛的作用下會(huì)再進(jìn)一步反響交聯(lián)，構(gòu)成不溶不熔的體型構(gòu)造的大分子。
熱固性酚醛樹脂分子中含有羥甲基，繼續(xù)受熱時(shí)還會(huì)進(jìn)一步縮合構(gòu)成高度交聯(lián)的體型構(gòu)造大分子，即不溶不熔狀態(tài)的丙階酚醛樹脂(亦稱末期酚醛樹脂)。因而，這類含羥甲基的酚醛樹脂為熱固性樹脂。
酚醛樹脂既可作含碳和碳化硅質(zhì)復(fù)合耐火制品(如鎂碳、鎂鈣碳、鋁碳、鋁碳化硅等不燒制品)的分離劑，又可作含碳和碳化硅質(zhì)復(fù)合不定形耐火資料的分離劑。但不同的耐火資料產(chǎn)品的形態(tài)(燒成制品、不燒制品、不定形資料)應(yīng)選用不同類型和不同形態(tài)的酚醛樹脂(包括其有機(jī)溶劑和促硬劑等)。

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