Die Vorteile von Magnesiumoxid-Kohlenstoff-Steinen sind:Beständigkeit gegen Schlackenerosion und gute Temperaturwechselbeständigkeit zeichnen diese Steine aus. Früher bestand der Nachteil von MgO-Cr₂O₃- und Dolomitsteinen darin, dass sie Schlackenbestandteile absorbierten, was zu Abplatzungen und damit zu vorzeitigem Verschleiß führte. Durch die Zugabe von Graphit wurde dieser Nachteil bei Magnesia-Kohlenstoffsteinen behoben. Charakteristisch ist, dass die Schlacke nur in die Oberfläche eindringt, wodurch die Reaktionsschicht auf diese beschränkt bleibt. Dies führt zu geringerer Abplatzneigung und einer längeren Lebensdauer.
Neben den herkömmlichen Asphalt- und harzgebundenen Magnesia-Kohlenstoffziegeln (einschließlich gebrannter, ölimprägnierter Magnesiaziegel)Zu den auf dem Markt erhältlichen Magnesium-Kohlenstoff-Steinen gehören::
(1) Magnesia-Kohlenstoff-Ziegel aus Magnesia mit einem MgO-Gehalt von 96 bis 97 Prozent und Graphit mit einem C-Gehalt von 94 bis 95 Prozent;
(2) Magnesia-Kohlenstoff-Ziegel aus Magnesia mit einem Gehalt von 97,5 % ~ 98,5 % MgO und Graphit mit einem Gehalt von 96 % ~ 97 % C;
(3) Magnesia-Kohlenstoff-Ziegel aus Magnesia mit einem MgO-Gehalt von 98,5 bis 99 % und Graphit mit einem C-Gehalt von 98 %.
Nach ihrem Kohlenstoffgehalt werden Magnesia-Kohlenstoff-Ziegel unterteilt in:
(I) Gebrannte, ölimprägnierte Magnesiaziegel (Kohlenstoffgehalt unter 2 %);
(2) Kohlenstoffgebundene Magnesiasteine (Kohlenstoffgehalt weniger als 7%);
(3) Mit Kunstharz gebundene Magnesia-Kohlenstoff-Steine (Kohlenstoffgehalt 8–20 %, in einigen Fällen bis zu 25 %). Asphalt-/Harz-gebundenen Magnesia-Kohlenstoff-Steinen (Kohlenstoffgehalt 8–20 %) werden häufig Antioxidantien zugesetzt.
Magnesia-Kohlenstoff-Steine werden durch die Kombination von hochreinem MgO-Sand mit Graphit, Ruß usw. hergestellt. Der Herstellungsprozess umfasst folgende Schritte: Rohmaterialzerkleinerung, Siebung, Klassierung und Mischung gemäß der Materialrezeptur und den Produktanforderungen. Die Temperatur des verwendeten Bindemittels wird auf ca. 100–200 °C erhöht und mit dem Bindemittel verknetet, um die sogenannte MgO-C-Rohmasse (Grünmasse) zu erhalten. Die MgO-C-Rohmasse wird mit Kunstharz (hauptsächlich Phenolharz) kalt geformt; die mit Asphalt vermischte (erhitzte) MgO-C-Rohmasse wird heiß (bei ca. 100 °C) geformt. Je nach Chargengröße und Produktanforderungen können Vakuumvibrationsanlagen, Formpressen, Extruder, isostatische Pressen, Heißpressen, Heizanlagen und Stampfanlagen eingesetzt werden, um die MgO-C-Rohmasse in die gewünschte Form zu bringen. Der geformte MgO-C-Körper wird zur Wärmebehandlung bei 700–1200 °C in einen Ofen gegeben, um das Bindemittel in Kohlenstoff umzuwandeln (dieser Prozess wird als Karbonisierung bezeichnet). Um die Dichte der Magnesia-Kohlenstoff-Steine zu erhöhen und die Bindung zu verstärken, können die Steine auch mit Füllstoffen imprägniert werden, die den Bindemitteln ähneln.
Heutzutage wird hauptsächlich Kunstharz (vor allem Phenolharz) als Bindemittel für Magnesia-Kohlenstoff-Steine verwendet.Die Verwendung von mit Kunstharz gebundenen Magnesiumoxid-Kohlenstoff-Steinen bietet folgende grundlegende Vorteile:
(1) Umweltaspekte ermöglichen die Verarbeitung und Herstellung dieser Produkte;
(2) Das Verfahren zur Herstellung von Produkten unter Kaltmischbedingungen spart Energie;
(3) Das Produkt kann unter nicht-aushärtenden Bedingungen verarbeitet werden;
(4) Im Vergleich zu Teerbitumenbindemitteln gibt es keine plastische Phase;
(5) Ein erhöhter Kohlenstoffgehalt (mehr Graphit oder bituminöse Kohle) kann die Verschleißfestigkeit und die Schlackenbeständigkeit verbessern.
Veröffentlichungsdatum: 23. Februar 2024
