原材料の品質と完成したレンガの性能の関係は、ほとんどの購入者が仕様で説明するよりも直接的です。死焼マグネシア (DBM) が主原料です。マグネシアレンガ、マグネシアカーボンレンガ、マグネシアクロムレンガ。レンガの純度、結晶サイズ、不純物プロファイルは、レンガ工場でのプレス圧力や焼成温度よりも、レンガの耐火性、耐スラグ性、高温構造安定性を決定します。-同一の形状と見掛け密度を持つ 2 つのレンガは、DBM 原料のグレードが異なる場合、鋼製取鍋やセメントキルンの燃焼ゾーンではまったく異なる性能を発揮する可能性があります。
DBM 仕様番号が実際に何を意味するのか -、特定のアプリケーションにとってどれが重要であるのか {{1}} は、ライニング仕様が成功するか、原因不明のキャンペーンが失敗するかの違いです。
死焼マグネシアとは何か、そしてどのように作られるのか
死焼マグネシアは、マグネサイト (MgCO₃) または沈殿した水酸化マグネシウムをシャフト キルンまたはロータリー キルンで 1500 度を超える温度 - (通常は 1600 度から 2000 度) で焼成することによって生成されます。これらの温度では、MgO 結晶が焼結して成長します。得られる材料は、結晶粒径が大きく、反応性が低い、緻密で化学的に安定したペリクレース (MgO) です。 「デッドバーン」は、化学および環境用途で使用される、より反応性の高い「光燃焼」または「苛性焼成」マグネシアとは区別されます。マグネシアは、低温で焼成され、高度に多孔質で反応性を保ちます。
焼結温度と原料マグネサイトの品質は、耐火物原料としての DBM の価値を決定する 3 つのパラメータ、つまり MgO 純度、焼成粒子のかさ密度、およびペリクレース結晶サイズを制御します。
Thermaxcel のマグネシア耐火製品は、レンガのグレードに応じて、MgO 含有量が 95% ～ 98% の DBM を使用して製造されます。これら 2 つの数値の違いは表面上のものではありません。
MgO 純度: 見出しの数値よりも不純物プロファイルが重要な理由
DBM 純度は、MgO の質量パーセントとして表示されます。標準グレード - の残りの - 2 – 5% は SiO₂、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、B₂O₃ であり、その割合はソースのマグネサイト堆積物と処理方法によって異なります。
見出しの MgO の割合だけではほとんどわかりません。重要なのは、残った不純物の分布です。不純物が異なれば、異なるメカニズムを通じてレンガの性能に影響を与えるからです。
CaO/SiO₂比は、マグネシア耐火物における唯一の最も重要な不純物関係です。 1.87 - 未満の比率では、利用可能なすべての石灰がケイ酸二カルシウム (2CaO・SiO2) として結合される点 - 遊離シリカが、焼成中に粒界で低融点のフォルステライト (Mg2SiO4) 相とモンティセライト相を形成します。-。これらの相は 1500 ～ 1600 度の範囲で溶けます。これは、鋼製取鍋やセメント窯の燃焼ゾーンでは、構造耐荷重が最も重要となる温度で粒界結合が液体になることを意味します。-耐火物-グレードの DBM は、製鋼用途では少なくとも 2.0 以上の CaO/SiO₂ で指定されます。転炉および取鍋用の高グレード DBM は 2.5 ～ 3.5 を実行します。
B₂O₃(三酸化ホウ素) は、一部の中国産源を含む特定のマグネサイト鉱床からの DBM 中に微量に存在します。 0.05% を超えると、粒界に低粘度のガラス相が形成され、約 900 度から全使用温度範囲にわたって持続します。-高ホウ素 DBM で作られたレンガは、定格使用温度を大幅に下回る温度で負荷がかかるとクリープ現象を起こします。この破損は、破損したレンガから診断するのが困難です - ガラス相は電子顕微鏡なしでは見えないことがよくあります。これは、サプライヤーの文書から省略されることが最も多い不純物であり、だからこそ、具体的に要求する価値があります。
Fe₂O₃焼結助剤として機能します - 焼成中の緻密化を促進しますが、粒界に低融点フェライト相を形成し、基本的なスラグの浸透に対する抵抗を低下させます。-のためにマグネシアカーボンレンガ転炉や電気炉で鉄に富む塩基性スラグと直接接触して使用される場合、Fe₂O₃ DBM が低いことが適切な仕様です。{0}
結晶サイズ: スラグ耐性を制御するパラメータ
DBM のペリクレースの結晶サイズは、焼結温度と焼結時間によって決まります。焼成温度が高いほど、より大きな結晶が生成されます。ペリクレース結晶が大きくなると、単位体積あたりの粒界が少なくなる - ことを意味し、粒界はレンガの微細構造へのスラグ浸透の主な経路になります。
1700 度で焼成された DBM は、平均結晶サイズが 100 ～ 150 ミクロンの範囲のペリクレースを生成します。電気シャフト キルンまたは高温ロータリー キルン - を使用して、2000 度に近い温度 - で焼結された DBM は、300～600 ミクロンの結晶を生成します。これら 2 つの範囲間のスラグ浸透抵抗の違いは測定可能です。結晶が大きくなると、液状スラグがレンガを通過する経路がより長く、より曲がりくねることになります。
高-大結晶-のDBMは、転炉ライニング、取鍋スラグゾーン、セメントキルン燃焼ゾーン、非鉄精錬炉のホットフェイスなどの塩基性スラグと直接接触するマグネシアれんがに指定されています。-銅精錬コンバータ - では、マグネシアクロムレンガ羽口ラインでは依然として標準的な選択肢です - 大きい結晶 DBM は、降着層の安定性に対する MgO 成分の寄与にとって同様に重要です。-標準 DBM は、スラグとの接触が間接的または限定されているバックアップ位置および用途に適しています。
見かけの密度は結晶サイズの実際的な代用値です。大きな結晶を生成する高温焼結では、内部気孔率が低い緻密な粒子も生成されます。-耐火物-グレードの DBM は、かさ密度 3.20 g/cm3 以上で指定され、プレミアムグレードは 3.30 ～ 3.35 g/cm3 に達します。
DBM の品質が完成したレンガのパフォーマンスにどのように反映されるか
3 つの測定可能なレンガ特性は、原材料の品質シグナルをサービス動作に直接伝えます。
荷重下耐火性 (RUL)。これは、定義された圧縮荷重を受けたレンガが 0.5% の変形を示す温度です。 CaO/SiO₂ 1.9 を含む 95% MgO DBM から作られたマグネシアれんがの場合、RUL T₀.₅ は通常 1540 ～ 1580 度です。 CaO/SiO₂ 2.5 を含む 97% MgO DBM のレンガの場合、RUL T₀.₅ は 1620 ～ 1650 度に上昇します。この 70 度の差は、1600 度の運転温度でセメントキルンの燃焼ゾーンで構造荷重を保持するレンガと、キャンペーン中に徐々に変形するレンガとの間のマージンです。
明らかな多孔性。より高純度で大きな結晶の DBM を焼結すると、完成したレンガの見かけの気孔率が低くなります。- 95% MgO DBM からなる標準マグネシアれんがは、14 ～ 18% の見かけの気孔率を実現します。 97% 以上の MgO 大型結晶 DBM からなるプレミアム レンガは 12 ～ 15% を達成します。{9}}空隙率が低いと、スラグの浸透に利用できる体積が減少し、結合マトリックスが加熱面から内側に攻撃される速度が遅くなります。
スラグ浸透後の冷間圧壊強度。溶融スラグへの制御された暴露後の残留機械強度を測定するこの試験 - - は、スラグ耐性の最も直接的な尺度です。ここでのパフォーマンスを最も強く予測する変数は、DBM 純度と CaO/SiO₂ 比です。出荷時に標準の CCS 仕様を満たしていても、低グレードの DBM で作られたレンガは、高級 DBM で作られたレンガよりもスラグにさらされた後、より早く強度を失います。{4}}配信証明書の標準 CCS ではこれがわかりません。 DBM の原材料証明書がそれに該当します。
指定する前にサプライヤー - に尋ねるべきこと
DBM 原料に関する以下のデータを提供できないマグネシア レンガのサプライヤーは、お客様のサービス条件下でのレンガの性能を保証できません。
MgO 含有量 (%)、引用された試験方法 (ISO 10058 または同等の XRF)
CaO/SiO₂比
Fe₂O₃含有量 (%)
B₂O₃ 含有量 (%) - これを具体的にリクエストします。省略されることが多い
焼結強度と結晶サイズの代用としての DBM かさ密度 (g/cm3)
ソース堆積物または製造プロセス (シャフト キルンとロータリー キルン、ピーク焼成温度)
これらは珍しいリクエストではありません。本格的なマグネシア耐火物メーカーは、購入する DBM のこのデータを追跡します。情報が専有情報であるか入手できないという応答があれば、サプライヤーが原材料の品質チェーンをどのように管理しているかについて具体的なことがわかります。
Thermaxcel のマグネシア ブリック シリーズ
当社は、95%、97%、98% の MgO グレードの DBM を使用してマグネシアれんが、マグネシアカーボンれんが、マグネシアクロムれんがを製造しています。CaO/SiO₂ は標準範囲全体で 2.0 以上、転炉および取鍋-グレードの製品では 2.5 以上に制御されています。
ご注文ごとに、MgO 含有量、CaO/SiO₂、かさ密度、見掛け気孔率、冷間圧壊強度、該当する場合は RUL をカバーする完成レンガ試験レポート - とともに、DBM 分析証明書を提供します。リクエストに応じて、認定ラボによるサードパーティのテストを利用できます。-
鋼取鍋、転炉、またはセメントキルン燃焼ゾーンにマグネシアレンガを指定する場合は、炉のタイプと使用温度を当社の技術チームにお問い合わせください。お客様の条件に関連する DBM グレードと完成したレンガの仕様を提供します -。一般的なデータシートではありません。
発行者: Thermaxcel 耐火物技術チーム |お問い合わせ
