按照冷混合工藝用合成焦油結合劑制造的傳統鎂碳磚在焦油受損過程中發(fā)生硬化并獲得必要的強度,電熔鎂砂價格因此便形成了各向同性的玻璃狀碳。此種碳未顯現出熱塑性,在內襯烘烤或操作使用過程中該熱塑性能適時地消除大量的應力。用瀝青結合劑生產的鎂碳磚,由于在瀝青碳化過程中形成各向異性的石墨化焦炭結構,該磚具有較高的高溫塑性。
因此,采用瀝青結合制造的磚的抗裂性高于瀝青結合的磚。但是,瀝青結合的磚的缺點之一就是在進行生產時需要采用熱混合,并且要求設有磚模預熱裝置。在本論文中敘述了采用冷混合工藝制造鎂碳磚的方法。制成的磚具有較低的彈性模量,從而使其在操作使用過程中起消除應力的作用。普通的煤焦油瀝青由于其中存在著苯并毗,對環(huán)境保護是有害的。選擇了苯并毗含量低的特殊的符合環(huán)保要求的結合劑。
作為原料,采用純度為97.5%的電熔鎂砂及純度為95%的FC牌號鱗片石墨、標準的煤焦油瀝青,由于其中存在聚芳族烴,例如苯并吡,它對環(huán)境是有害的。煤焦油瀝青中苯并吡的含量介于10000~15000mg·kg-1之間,而國際標準中規(guī)定苯并吡含量應為50mg·kg-1(見德國標準TGRS551)。為了遵守這一嚴格的要求,選擇了苯并吡含量達300mg·kg-1的特殊結合劑。從供貨方取得了關于粘度性能的數據,該數據表明,此種結合劑的動力學粘度介于可溶酚醛樹脂及線性酚醛樹脂之間,這是生產完全可以接受的。
通常為了制造焦油結合的磚,我們采用2%的稀焦油。在實驗過程中,逐步用稀瀝青取代稀焦油,并觀察磚的可成型性和性能的變化。為了進行充分的比較研究,制造了5種成型混合物。