MgO{0}}C telliste tootmisprotsess
MgO{0}}C telliste peamised toorained on sulatatud magneesiumoksiid või paagutatud magneesiumoksiid, helbegrafiit, orgaanilised sideained ja antioksüdandid.
Magneesium
Magneesium on MgO{0}}C telliste tootmise peamine tooraine, mis on saadaval sulatatud magneesiumoksiidi ja paagutatud magneesiumoksiidi kujul. Võrreldes paagutatud magneesiumoksiidiga on sulatatud magneesiumoksiidil eelised, nagu suuremad periklaasi kristalli terad ja suurem puistetihedus, mistõttu on see eelistatud tooraine MgO-C telliste tootmisel. Tavaliste magneesiumoksiidoksiidil põhinevate tulekindlate materjalide tootmisel on magneesiumoksiidi toorainele esitatavad põhinõuded kõrge -temperatuuritugevus ja korrosioonikindlus, seega on rõhk magneesiumi puhtsel ning C/S suhtel ja B₂O₃ sisaldusel selle keemilises koostises. Metallurgiatööstuse arengu ja järjest karmimate sulatustingimuste tõttu nõuab metallurgiaseadmetes (konverterid, elektriahjud, kulbid jne) MgO-C tellistes kasutatav magneesium lisaks spetsiifilisele keemilisele koostisele ka suurt tihedust ja mikrostruktuuri poolest suurt kristalliidi suurust.
Magneesiumoksiidtellise tootmisprotsessSüsinikuallikas
Olenemata sellest, kas traditsioonilistes MgO-C-tellistes või laialdaselt kasutatavates madala-süsinikuga MgO-C-tellistes kasutatakse süsinikuallikana peamiselt helbegrafiiti. Grafiit on MgO{4}}C-telliste põhitooraine, peamiselt tänu oma suurepärastele füüsikalistele omadustele: ① mitte-märgutavus räbu poolt; ② kõrge soojusjuhtivus; ③ madal soojuspaisumine. Lisaks ei sula grafiit kõrgel temperatuuril koos tulekindlate ainetega eutektiliselt ja sellel on kõrge tulekindlus. Grafiidi puhtus mõjutab oluliselt MgO-C telliste toimivust; üldiselt on vaja grafiiti süsinikusisaldusega üle 95%, eelistatavalt üle 98%.
Magneesiumoksiid{0}}süsiniktelliste tootmisel kasutatakse lisaks grafiidile tavaliselt ka tahma. Tahm on suure hajutusega must pulbriline süsihappegaas, mis tekib süsivesinikühendite termilisel lagunemisel või mittetäielikul põlemisel. Sellel on peenosakesed (alla 1 μm), suur eripind, süsinikusisaldus 90–99%, kõrge puhtusaste, kõrge elektritakistus, kõrge termiline stabiilsus ja suhteliselt madal soojusjuhtivus, mis kuulub mitte-grafitiseeriva süsiniku kategooriasse. Tahma lisamine võib tõhusalt parandada MgO-C telliste lõhenemiskindlust, suurendada süsiniku jääksisaldust ja suurendada telliste tihedust.
Sideaine
MgO{0}}C telliste tootmisel kasutatavad tavalised sideained on kivisöetõrv, kivisöetõrva pigi, naftapigi, aga ka spetsiaalsed süsinikvaigud, polüoolid, pig{1}}modifitseeritud fenoolvaigud, sünteetilised vaigud jne. Kasutatavad sideained võib liigitada järgmistesse tüüpidesse:
Esitluse{0}}põhised materjalid. Kivisöetõrva pigi on termoplastne materjal, millel on sellised eelised nagu tugev afiinsus grafiidi ja magneesiumiga, kõrge süsiniku jääksisaldus pärast karboniseerimist ja madal hind; seda kasutati varem laialdaselt. Kivisöetõrva pigi sisaldab aga kantserogeenseid aromaatseid süsivesinikke, eriti palju bensopüreeni. Seoses kasvava keskkonnateadlikkusega on kivisöetõrva pigi kasutamine praegu vähenemas.
Vaigu{0}}põhised materjalid. Sünteetilist vaiku toodetakse fenooli ja formaldehüüdi reaktsioonil. Seda saab toatemperatuuril hästi segada tulekindlate osakestega ja sellel on pärast karboniseerimist kõrge jääksüsiniku määr, mistõttu on see praegu MgO-C telliste jaoks peamine sideaine. Kuid pärast selle karboniseerumist moodustunud klaasjas võrgustruktuur ei ole ideaalne tulekindla materjali termilise šoki vastupidavuse ja oksüdatsioonikindluse jaoks.
Modifitseeritud materjalid pigi ja vaigu baasil. Kui sideaine võib pärast karboniseerimist moodustada 镶嵌 struktuuri ja in{1}}situ süsinikkiude, võib see parandada tulekindla materjali jõudlust kõrgel temperatuuril{2}.
Antioksüdandid
MgO{0}}C telliste oksüdatsioonikindluse parandamiseks lisatakse sageli väikeses koguses lisaaineid. Levinud lisandite hulka kuuluvad Si, Al, Mg, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Ca, Si-Mg-Ca, SiC, B₄C, BN ja hiljuti teatatud Al-B-{}}1}C{10}C ja AlS. Lisandite mehhanismi võib laias laastus jagada kaheks aspektiks: üks on termodünaamilisest vaatenurgast, kus töötemperatuuril on lisanditel või nende reaktsioonisaadustel süsinikuga suurem afiinsus hapniku suhtes kui süsinikul, seega eelistatavalt oksüdeerudes ja kaitstes süsinikku; teine on kineetilisest vaatenurgast, kus O₂, CO või süsinikuga reageerivate lisanditega moodustunud ühendid muudavad süsiniku sisaldava tulekindla materjali mikrostruktuuri, nt suurendab tihedust, blokeerib poorid ning takistab hapniku ja reaktsioonisaaduste difusiooni.
