Search for:

В чем разница между углеродистыми кирпичами, углеродистыми кирпичами и графитовыми кирпичами?

Во-первых, согласно статье в энциклопедии, углеродистые кирпичи и угольные кирпичи на самом деле одно и то же. Ну, поскольку это одно и то же, у этого вида огнеупорного кирпича есть только одно правильное название — древесноугольный кирпич. Вместо углеродистых кирпичей.

Углеродистые кирпичи — это нейтральные огнеупорные изделия, устойчивые к высоким температурам, изготавливаемые из кокса, антрацита и графита в качестве основных сырьевых материалов, а также органических материалов, таких как асфальт, деготь и антраценовое масло, в качестве связующих. Углеродистые кирпичи обладают высокой огнеупорностью, высокой тепло- и электропроводностью, хорошей шлакостойкостью. Он также обладает хорошей термической стабильностью, низким коэффициентом теплового расширения, высокой прочностью при высоких температурах, высокой термостойкостью и хорошей износостойкостью. Он устойчив к коррозии под воздействием различных кислот, щелочей, солей и органических растворителей, но легко окисляется в окислительной атмосфере. Технические требования к углеродистому кирпичу обычно следующие: содержание углерода ≥92%, механическая прочность ≥25 МПа и содержание золы ≤8%. Требования к внешним размерам строгие, а изделия общего назначения должны подвергаться определенной механической обработке.

Графитовые кирпичи от производителя огнеупоров Rongsheng
Графитовые кирпичи от производителя огнеупоров Rongsheng

Графит, в широком смысле, все графитовые материалы, полученные путем органической карбонизации и последующей графитизации высокотемпературной обработкой, можно назвать искусственным графитом. Такие как углеродное волокно, пиролитический углерод, пенографит и т. д. В узком смысле под искусственным графитом обычно понимают углеродистое сырье с низким содержанием примесей в качестве заполнителей и каменноугольную смолу в качестве связующих. Блочный твердый материал, полученный с помощью таких процессов, как дозирование, замешивание, формование, карбонизация и графитизация. Например, графитовый электрод, Электрод графитовый, изостатический графит и т. д. Степень развития кристаллов графита зависит от сырья и температуры термообработки. Как правило, чем выше температура термообработки, тем выше степень графитизации. Степень графитизации искусственного графита промышленного производства обычно составляет менее 90%, а содержание углерода — более 99,95%.

Разница между углеродистыми и графитовыми кирпичами

Графитовые кирпичи, если говорить простыми словами, представляют собой графитовые материалы, в основном изготавливаемые из нефтяного кокса и игольчатого кокса в качестве сырья, каменноугольной смолы в качестве связующего вещества, и изготавливаются путем прокалки, дозирования, замешивания, прессования, обжига при температуре более 1000 градусов, графитизации при температуре около 3000 ℃ и механической обработки. Однако угольные брикеты — это всего лишь обожженные изделия, и их можно считать лишь полуфабрикатом. После графитизации при температуре около 3000 ℃ чистота графитового материала значительно улучшается, а содержание углерода достигает более 99,9%. Однако углеродистые кирпичи содержат много примесей, что приводит к снижению коррозионной стойкости. Однако на самом деле сырье, используемое для углеродистых кирпичей и графита, различно.

Углеродистые кирпичи Rongsheng
Углеродистые кирпичи Rongsheng

Графитовые листы превосходят углеродистые кирпичи по коррозионной стойкости, однако стоимость их производства также выше, чем у углеродистых кирпичей. При выборе проектов по защите от коррозии необходимо учитывать всесторонние условия эксплуатации и стоимость строительства.

Обработанные смолой графитовые материалы или углеродистые кирпичи, а именно непроницаемые графитовые пластины и пропитанные графитоуглеродистые кирпичи, часто используются в антикоррозионных проектах. Смолы, обычно используемые для обработки графитовых и углеродистых кирпичей, включают фенольную смолу, фурановую смолу и эмульсию политетрафторэтилена, среди которых наиболее часто используется фенольная смола.

Независимо от того, идет ли речь о пропитанном графите или пропитанном углеродном кирпиче, его антикоррозионные свойства определяются как смолой, так и графитоуглеродным кирпичом. Пропитанные фенольной смолой и прессованные графитовые листы используются в ситуациях, где присутствует большинство неорганических кислот, органических кислот, солей, органических соединений, растворителей и т. д., но их нельзя использовать в ситуациях, где присутствуют щелочи и окислители. Пропитанные фурановой смолой или прессованные графитовые материалы подходят для применения в большинстве неорганических кислот, органических кислот, солей, органических соединений и щелочных сред, но их не следует использовать в условиях сильных окислителей. Политетрафторэтилен, также известный как тефлон, широко известный как «король пластмасс», представляет собой полимерное соединение, получаемое путем полимеризации тетрафторэтилена в качестве мономера. Он обладает превосходной устойчивостью к жаре и холоду и может использоваться в течение длительного времени при температуре от -180 до 260ºC. Этот материал устойчив к воздействию кислот, щелочей и различных органических растворителей и практически нерастворим во всех растворителях. В то же время политетрафторэтилен устойчив к высоким температурам и имеет чрезвычайно низкий коэффициент трения, поэтому его можно использовать в качестве смазки.

Клей для кладки кирпича следует выбирать с учетом типа среды, давления, температуры и других условий, а также в соответствии с действующими нормами. Производитель огнеупорного кирпича Rongsheng, поставляет высококачественные углеродистые кирпичи, графитовые блоки, графитовые электроды по низким ценам. За подробностями обращайтесь в компанию Rongsheng.

Почему срок службы углеродистых кирпичей, используемых в дуговых печах, невелик?

В печах для переработки ферромарганцевой руды, в которых используется обычная углеродистая футеровка, часто наблюдаются локальные покраснения и прожоги на летке, стенках и днище печи, что вынуждает останавливать печь для проведения технического обслуживания. В данной статье анализируются факторы, вызывающие эти явления, с четырех сторон, чтобы изучить, как эффективно продлить срок службы печи с погруженной дугой и сэкономить расходы на техническое обслуживание.

Состояние применения углеродистых кирпичей в никеле-железной дуговой печи

До 2010 года во многих отечественных доменных печах для производства никеля и чугуна для возведения стен и подов печи использовались прямоугольные углеродистые кирпичи размером 400×400 мм. Однако срок службы углеродистых кирпичей, используемых для футеровки печей переработки никелевой руды, невелик и обычно не превышает 5 месяцев. Возьмем в качестве примера реальную ситуацию следующих двух производителей.

На заводе D во Внутренней Монголии параметры электропечи спроектированы в соответствии с параметрами печи для переработки никелевой руды. Основные части стенки и пода печи обработаны и сформированы из углеродистых кирпичей размером 400 ммX400 мм. Между углеродистыми кирпичами делаются канавки, а зазоры заполняются электродной пастой. Через пять дней после начала производства углеродистые кирпичи на дне печи под электродом всплыли, и печь была остановлена ​​для замены футеровки.

На заводе «М» в Цзянсу дно печи построено из углеродистых кирпичей размером 400 мм X 400 мм X 800 мм, а углеродистые кирпичи прочно скреплены углеродистым клеем. Чтобы предотвратить всплывание углеродистых кирпичей, между двумя углеродистыми блоками устанавливаются растягивающие штифты, а на поверхность дна печи добавляется электродная паста для связывания. После более чем трех месяцев эксплуатации углеродистые кирпичи начали всплывать, поэтому печь пришлось остановить и заменить футеровку.

На заводе Fujian Factory B для стенок печи и пода печи используются ультрамикропористые углеродистые кирпичи. Углеродистые кирпичи (блоки) прочно скреплены углеродистыми клеями. Из схемы кладки печи видно, что контактные поверхности углеродистых кирпичей пода печи размером 400 мм×400 мм обработаны в противосплавные фаски, а срок службы составляет около 7 месяцев. Говорят, что это вызвано слишком высокой температурой корпуса печи. После того, как вся печь будет выкопана, необходимо осмотреть повреждения углеродистых кирпичей на стенках и днище печи.

углеродистые кирпичи используемые в дуговых печах
углеродистые кирпичи используемые в дуговых печах

Факторы, влияющие на срок службы углерода для никель-железных дуговых печей

Никель-железная доменная печь построена из углеродистых огнеупорных материалов и имеет короткий срок службы, что может быть связано со следующими факторами.

  • (1) В процессе строительства из углеродистого кирпича обычно используется электродная паста. Углеродистые кирпичи скрепляются между собой наполнителями или углеродистыми связующими. Под воздействием высокой температуры электродная паста или связующее вещество будут выделять летучие вещества, которые приведут к появлению микротрещин между углеродистыми кирпичами. Удельный вес углеродистых кирпичей обычно составляет 1,55~1,65 т/м3, тогда как удельный вес никелевого железа составляет 7,8 т/м3. Никелевое железо обладает высокой проницаемостью, и жидкий никельсодержащий железо может легко проникать в нижнюю часть углеродистых кирпичей на дне печи через различные швы, заставляя углеродистые кирпичи всплывать.
  • (2) Слой материала имеет плохую электропроводность в процессе плавки никеля и железа. Поэтому обычно используются более высокие вторичные напряжения. Более того, шлак обладает хорошей текучестью и может напрямую контактировать со стенкой угольной печи, позволяя току образовывать цепь между углеродистыми кирпичами стенки печи, углеродистыми кирпичами пода печи, расплавленным чугуном, шлаком и электродами, заставляя углеродистые кирпичи нагреваться. Также усилится эффект обратки потока в углеродистых кирпичах в нижней части печи. Жидкий никель-железо проникает в швы между кирпичами, заставляя кирпичи всплывать.

В частности, на срок службы углеродистых кирпичей для доменных печей из никель-железобетона влияют следующие факторы.

Основные характеристики углеродистых огнеупорных материалов

С точки зрения характеристик углеродистых огнеупорных материалов, в связи с тяжелыми условиями работы футеровки электродуговой печи, применяемые конструкционные материалы печи во многом определяют срок службы футеровки, особенно ее физико-химические показатели, являющиеся предпосылкой для оптимизации.

1.2 Физические и химические свойства углеродсодержащих огнеупорных футеровочных материалов

Углеродсодержащие материалы, используемые в футеровке угольных печей, в основном представляют собой углеродистые кирпичи и электродную массу. В процессе плавки высокотемпературная реакционная зона в печи и печь, в которой находится жидкий шлак, непосредственно контактируют с углеродистыми кирпичами и заваренной электродной пастой (называемой пастой для швов), заполняющей стыки углеродистых кирпичей. Преимущества углеродистых кирпичей и кладочных масс — высокая огнеупорность. После высокотемпературной прокалки температура размягчения углеродистых кирпичей также относительно высока, выше 2000 ℃, теплопроводность относительно высока, теплопроводность и рассеивание тепла хорошие, и они относительно стабильны в восстановительной атмосфере. Недостатком является то, что он имеет очень низкую стойкость к окислению при высоких температурах (более 600°C), слабую кислотостойкость и плохую стойкость к науглероживанию металла.

1.2 Физические и химические свойства глиняного кирпича

Глиняные кирпичи плохо противостоят воздействию высокотемпературных шлаков и жидких металлов. Если углеродистая футеровка печи повреждена, огнеупорные кирпичи не выдерживают эрозии шлакового железа при высоких температурах, часто краснеют и в конечном итоге прогорают футеровку печи и подину печи.

Анализ коррозионной стойкости футеровки углеродистой печи

2.1 Условия высоких температур

Температура плавления высокоуглеродистого ферромарганца составляет 1245~1300 ℃, а температура плавления шлака — 1270~1300 ℃, и она изменяется в зависимости от изменения основности. Для обеспечения плавного выпуска чугуна и слива шлака требуется определенная степень перегрева, но температура не должна превышать 2000℃. Если исключить прямой контакт с дуговым светом, угольная печь может удовлетворить требования выплавки высокоуглеродистого ферромарганца.

 

2.2 Шлакостойкость

Основность высокоуглеродистого ферромарганцевого шлака обычно составляет 0,2–0,8, что соответствует кислотности. Обычная углеродистая футеровка имеет низкую стойкость к шлакам. В то же время шлакообразующий флюс заменит оксид металла MnO в руде и освободит его, который легко восстанавливается напрямую при контакте с углеродом и реагирует:

3MnO+4C=Mn3C+3CO(6)

Это приведет к коррозии углеродистых кирпичей и герметика.

2.3 Антижидкий металл

Степень науглероживания высокоуглеродистого ферромарганца обычно составляет 7–7,5%. С увеличением количества жидкого сплава растворимость углерода в расплаве будет увеличиваться. С изменением температуры и щелочности MnO будет непрерывно обогащаться, а плавление и проникновение углеродистых кирпичей футеровки печи в жидкий металл будет продолжаться. В то же время, при регулярном сливе жидкого металла и шлака, происходит слив науглероженного до насыщения высокоуглеродистого ферромарганцевого расплавленного железа, а ненасыщенный металл приближается к углеродистой футеровке, вызывая новый виток движения поглощения углерода, что приводит к непрерывной эрозии углеродистых кирпичей на стенках и подине печи. После многочисленных непредвиденных остановок и анализа вскрытия печи была обнаружена кривая эрозии углеродистой футеровки, показанная на рисунке 1. Если углерод в расплавленном металле ненасыщен, очень легко «поглотить углерод» из углеродистой футеровки печи и повредить углеродистые кирпичи и шовную пасту, что часто называют «эрозией расплавленного железа».

Анализ традиционного метода кладки печи

При традиционном методе кладки из углеродистого кирпича первый слой углеродистых кирпичей укладывается сверху вниз на плоском днище летки печи, по мере протекания времени плавки углеродистые кирпичи летки (плоские углеродистые кирпичи проточного канала) выгорают, и вся летка перемещается вниз. Если опустить его невозможно, плавильный процесс прибегает к сдавливанию и вставке электродов для выпуска чугуна, что ускоряет горение и эрозию углеродистых кирпичей на дне печи и значительно сокращает срок службы всей футеровки печи. Кроме того, использование искусственно приготовленной электродной пасты для заполнения швов углеродистого кирпича часто приводит к появлению слабых мест в футеровке печи из-за низкого качества пасты и времени ее промывки, что может сократить срок службы футеровки печи.

Традиционные привычки работы

Вредные привычки при эксплуатации, такие как использование горелки для прожигания выпускного отверстия, продувка кислородом, а также подъем и вставка электродов во время выпуска чугуна, усугубили повреждение футеровки печи. В то же время двухступенчатый метод производства высокоуглеродистого ферромарганца часто использует операцию с небольшим дефицитом углерода, из-за чего электрод может легко оказаться слишком длинным, а сильный свет дуги напрямую повредит углеродистые кирпичи на дне печи.