Les avantages des briques de carbone de magnésie sont les suivants :Résistance à l'érosion par les scories et bonne résistance aux chocs thermiques. Auparavant, les briques MgO-Cr₂O₃ et les briques dolomitiques présentaient l'inconvénient d'absorber les composants des scories, ce qui entraînait un écaillage structurel et une détérioration prématurée. L'ajout de graphite aux briques de carbone-magnésie a permis de pallier ce défaut. Leur caractéristique principale est que les scories ne pénètrent qu'en surface, limitant ainsi la couche de réaction à cette dernière. La structure présente donc moins d'écaillage et une durée de vie plus longue.
Désormais, en plus des briques traditionnelles en asphalte et en magnésie-carbone liées à la résine (y compris les briques en magnésie imprégnées d'huile cuites),Les briques de carbone de magnésie vendues sur le marché comprennent:
(1) Briques de carbone de magnésie fabriquées à partir de magnésie contenant 96 % à 97 % de MgO et de graphite 94 % à 95 % de C ;
(2) Briques de carbone de magnésie fabriquées à partir de magnésie contenant 97,5 % ~ 98,5 % de MgO et de graphite 96 % ~ 97 % de C ;
(3) Briques de carbone de magnésie fabriquées à partir de magnésie contenant 98,5 % à 99 % de MgO et 98 % de graphite C.
Selon leur teneur en carbone, les briques de carbone de magnésie sont divisées en :
(I) Briques de magnésie imprégnées d'huile cuites (teneur en carbone inférieure à 2 %) ;
(2) Briques de magnésie liées au carbone (teneur en carbone inférieure à 7 %) ;
(3) Brique de carbone magnésie liée à une résine synthétique (teneur en carbone de 8 % à 20 %, jusqu'à 25 % dans certains cas). Des antioxydants sont souvent ajoutés aux briques de carbone magnésie liées à l'asphalte/résine (teneur en carbone de 8 % à 20 %).
Les briques de carbone magnésien sont produites en combinant du sable de MgO de haute pureté avec du graphite écailleux, du noir de carbone, etc. Le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : concassage, tamisage, calibrage et mélange des matières premières selon la formulation et les performances recherchées. La température du mélange est portée à environ 100-200 °C, puis le mélange est malaxé avec un liant pour obtenir la pâte MgO-C (mélange cru). Cette pâte est ensuite moulée à froid avec une résine synthétique (principalement phénolique) ou à chaud (environ 100 °C) avec de l'asphalte (chauffé jusqu'à l'état liquide). Selon la taille des lots et les performances requises, on utilise divers équipements pour donner à la pâte MgO-C la forme souhaitée : machines de vibration sous vide, de moulage par compression, d'extrusion, de presses isostatiques, de presses à chaud, de chauffage et de pilonnage. Le corps MgO-C ainsi formé est placé dans un four à une température de 700 à 1200 °C pour un traitement thermique visant à convertir le liant en carbone (ce procédé est appelé carbonisation). Afin d'augmenter la densité des briques de magnésie-carbone et de renforcer la liaison, des charges similaires aux liants peuvent également être utilisées pour imprégner les briques.
De nos jours, la résine synthétique (en particulier la résine phénolique) est principalement utilisée comme liant des briques de carbone de magnésie.L'utilisation de briques de carbone de magnésie liées par une résine synthétique présente les avantages fondamentaux suivants :
(1) Les aspects environnementaux permettent la transformation et la production de ces produits ;
(2) Le procédé de production de produits dans des conditions de mélange à froid permet d’économiser de l’énergie ;
(3) Le produit peut être traité dans des conditions non durcissantes ;
(4) Comparé au liant bitumineux, il n'y a pas de phase plastique ;
(5) Une teneur accrue en carbone (plus de graphite ou de charbon bitumineux) peut améliorer la résistance à l’usure et la résistance aux scories.
Date de publication : 23 février 2024
