Influence of amount of graphite and modifying agent on the properties of periclase-carbon refractories

Оксана Миколаївна Борисенко

doi:10.15587/2312-8372.2016.70533

Abstract

One of the main components of periclase-carbon materials is graphite, which provides high thermal conductivity and slag resistance of refractories. However, at temperatures of 600 °C it begins to oxidize. To prevent oxidation it is proposed to modify the sol-gel graphite by composition based on nickel salts for further formation of NiO coating on its surface, which will provide additional protection. An influence of graphite amount and its modifier agent on physical and mechanical properties and slag resistance of periclase-carbon samples are investigated. It is established that graphite amount significantly affects only the strength of periclase-carbon refractories – strength of graphite decreases at increase of graphite amount from 5 to 20 %. The impact of graphite modifier agent amount on physical and mechanical properties of the samples appears on the contrary, that is by increasing the amount – properties increase. Amount of graphite and modifier agent doesn’t effect on slag resistance. We recommend the following optimal ratio of graphite in an amount of from 5 to 10 % and its modifier agent in an amount of 1,75 % for high performance periclase-carbon refractories.

Highlights

Зниження питомих витрат вогнетривів та виробничих витрат, збільшення терміну служби теплових агрегатів, виробництво сталі високої чистоти ставить складні задачі перед виробниками вогнетривів з розробки високоякісної, енергозберігаючої та конкурентоздатної технології виробництва вогнетривких матеріалів [1]
Досліджено вплив кількості графіту та його модифікатора (золь-гель композиції на основі солі нікелю
Исследовано влияние количества графита и его модификатора (золь-гель композиции на основе соли никеля) на эксп луатационные свойства периклазоуглеродистых огнеупоров

Summary

Аналіз літературних даних та постановка проблеми

Одним з основних компонентів периклазовуглецевих вогнетривів є графіт, властивості якого забезпечують високу теплопровідність та шлакостійкість цих матеріалів. Вуглець до складу периклазовуглецевих матеріалів може вводитися двома основними способами: 1) шляхом добавки вуглецевмісного порошку (графіт, антрацит, вуглецева сажа та ін.); 2) в якості зв’язки. Для захисту вуглецю від окислення до складу вогнетривів вводять металеві або карбідні добавки, так звані антиоксиданти [8,9,10,11], що володіють більшою спорідненістю до кисню [12], кількість яких оптимізують для кожного виду виробів. Роль антиоксидантних добавок в складі периклазовуглецевих вогнетривів полягає в тому, що ці речовини визначають перебіг хімічних реакцій, що зв’язують вуглець в складні карбідні і оксікарбідні сполуки, тобто змінюють спрямованість реакцій окислення та графітізації вуглецевої складової [13]. — визначити вплив кількості графіту та модифікатора на міцність при стисканні, уявну щільність, відкриту поруватість периклазовуглецевих зразків, термооброблених при 180 та 1400 °С; — визначити вплив кількості графіту та модифікатора на шлакостійкість периклазовуглецевих зразків; — встановити оптимальне співвідношення графіту та модифікатора для отримання периклазовуглецевих вогнетривів з високими експлуатаційними характеристиками

Сировинні матеріали та виготовлення периклазовуглецевих зразків

Висновки