Технология производства периклазоуглеродистых кирпичей является системным процессом. Хотя общая схема не отличается чрезмерной сложностью, для обеспечения высокого качества продукции необходим точный контроль каждого технологического этапа. Ключевыми, особенно важными операциями являются смешивание, формование и термическая обработка (сушка). Ниже представлен типичный технологический процесс.

1. Дробление и измельчение сырья
Это базовая операция по переработке крупного сырья в материал требуемой гранулометрии. Основные цели: во-первых, получение фракций различной крупности, во-вторых, увеличение удельной поверхности материала и разрушение его кристаллической решётки для интенсификации последующих физико-химических реакций. Данный этап существенно влияет на стабильность качества конечного продукта, а также характеризуется высокими энергозатратами и износом оборудования, что требует повышенного внимания для обеспечения стабильности производства и энергосбережения.

2. Дозирование (взвешивание)
На этом этапе производится точная комбинация различных видов и фракций сырья в соответствии с рецептурой изделия. Производство периклазоуглеродистых кирпичей обычно применяется весовой метод дозирования, отличающийся высокой точностью (погрешность, как правило, не превышает 2%). Могут использоваться ручные весы, автоматические дозаторы или весовые тележки в зависимости от требований к уровню автоматизации.

3. Приготовление массы (смешивание и гомогенизация)
Целью смешивания является достижение равномерного распределения всех компонентов и максимизация площади контакта между различными материалами. Это сложный процесс смешивания, сопровождаемый уплотнением, разминанием и удалением воздуха. Для периклазоуглеродистых кирпичей рецептура (например, сорт периклаза, содержание графита, тип и количество добавок) варьируется в зависимости от области применения (например, шлаковая линия сталеразливочного ковша). Содержание графита обычно поддерживается в диапазоне 10-20% для баланса между стойкостью к шлаку, термостойкостью и окисляемостью.

Последовательность загрузки компонентов критически важна для однородности: сначала обычно загружаются зернистые фракции, затем связующее (смола), далее графит, и в последнюю очередь — мелкие порошки и микродобавки. Поскольку графит обладает низкой плотностью и склонен к пылению, а добавки вносятся в очень малых количествах, для достижения однородности требуется достаточно интенсивное перемешивание. Однако время перемешивания не должно быть избыточным, чтобы избежать чрезмерного испарения связующего и отслоения покрытия с зёрен. Поэтому необходимо строго контролировать время и интенсивность смешивания.

4. Формование
Периклазоуглеродистые кирпичи в основном формуются методом полусухого прессования. Этот метод не предъявляет строгих требований к влажности массы и относительно прост технологически, но требует приложения высокого давления для обеспечения плотного контакта частиц в маловлажной массе. Под давлением происходит перераспределение частиц, удаление воздуха, их сцепление и формирование сырца заданной формы и прочности.

Давление является ключевым параметром: в определённых пределах его увеличение повышает плотность и прочность сырца, снижая пористость. Высококачественные периклазоуглеродистые кирпичи обычно характеризуются высокой объёмной плотностью и низкой пористостью (например, открытая пористость менее 4%), что замедляет износ. Операция должна проводиться по принципу "сначала лёгкое, затем сильное, многоразовое прессование, медленное приложение и снятие давления" для предотвращения трещин или расслоений. Использование вакуумных прессов с предварительной откачкой воздуха из формы позволяет эффективно избежать расслоений, что особенно важно при производстве кирпичей с высоким содержанием углерода.

5. Термическая обработка (сушка)
Этот процесс часто называют "сушкой", но по сути он выходит за рамки простого удаления влаги, точнее его определять как "термическую обработку". Он включает в себя процесс отверждения феноло-формальдегидного связующего и ряд физико-химических изменений. Температура и время термообработки напрямую влияют на степень отверждения смолы и, следовательно, на свойства изделия.

Исследования показывают, что оптимальная плотность периклазоуглеродистых кирпичей достигается при проведении термообработки в температурном диапазоне 200–250°C. Отклонение температуры в меньшую или большую сторону приводит к снижению плотности. Таким образом, строгий контроль режима термообработки необходим для обеспечения требуемых конечных свойств продукции.

Заключение
В целом, свойства периклазоуглеродистых кирпичей определяются совокупным влиянием множества технологических факторов: выбора сырья, гранулометрического состава, качества смешивания, давления прессования и режима термообработки. Только благодаря тонкому управлению и строгому контролю на всех этапах полного технологического цикла возможно стабильное производство высококачественной периклазоуглеродистой продукции при экономической целесообразности.