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碳質(zhì)制品是另一類中性耐火材料,根據(jù)含碳原料的成分和制品的礦物組成,分為碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品三類。碳磚是用高品位的石油焦為原料,加焦油、瀝青作粘合劑,在1300℃隔絕空氣條件下燒成。石墨制品(除天然石墨外)用碳質(zhì)材料在電爐中經(jīng)2500~2800℃石墨化處理制得。碳化硅制品則以碳化硅為原料,加粘土、氧化硅等粘結(jié)劑在1350~1400℃燒成。也可以將碳化硅加硅粉在電爐中氮?dú)夥障轮瞥傻瑁蓟柚破贰?/p>
多粒級物料篩分設(shè)備的選用與布置耐火材料生產(chǎn)中常用的篩分設(shè)備為二層篩或三層篩。電爐噴補(bǔ)料布置型式按前面介紹的平行或垂直布置即可。但是隨著耐火材料行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,對耐火材料的要求提高,在實(shí)際生產(chǎn)中必須采用更多的粒級配料以求提高制品的理化指標(biāo),這就要求應(yīng)用四層或更多層的篩分設(shè)備。生產(chǎn)實(shí)踐證明,四層篩若一體布置其篩分效率較低,為此可采用兩臺雙層篩串聯(lián)的布置形式,這種分體式結(jié)構(gòu)的篩分效率有較大提高。
生產(chǎn)MgO-C磚常用的結(jié)合劑有煤焦油,煤瀝青和石油瀝青,中間包檔渣墻以及特殊碳質(zhì)樹脂,多元醇,瀝青變性酚醛樹脂,合成樹脂等。目前所用到的結(jié)合劑有以下幾種類型:瀝青類物質(zhì)。焦油瀝青是一種熱塑性材料,具有與石墨、氧化鎂親和力大,炭化后殘?zhí)悸矢撸杀镜偷奶攸c(diǎn),過去曾大量使用;但是焦油瀝青中含有致癌的芳香烴,中間包檔渣墻生產(chǎn)尤其是苯并茁含量高;由于環(huán)境意識的加強(qiáng),現(xiàn)在焦油瀝青的使用量在減少。樹脂類物質(zhì)。合成樹脂是由苯酚和甲醛反應(yīng)制得,在常溫下便能和耐火材料顆粒很好的混合,炭化后殘?zhí)悸矢?,是?dāng)前生產(chǎn)MgO-C磚用主要結(jié)合劑;但它炭化后形成的玻璃態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),對耐火材料的抗熱震性和抗氧化性都不理想。
直接結(jié)合鎂鉻磚是在普通鎂鉻磚的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其生產(chǎn)特點(diǎn)主要有兩點(diǎn),一是采用較純的原料,二是采用較高的燒成溫度。所謂的直接結(jié)合是指磚中鉻礦顆粒與方鎂石之間有較多的直接接觸,因?yàn)樵现蠸iO2較少(控制在1%?25%以下),硅酸鹽生成量少,通過高溫?zé)墒侄问构杷猁}擠壓到固相顆粒的角落里。從而提高固相的直接結(jié)合。直接結(jié)合鎂鉻磚由于直接結(jié)合程度高,從而使磚具有較高的高溫強(qiáng)度、抗渣性、抗侵蝕、耐沖刷、耐腐蝕及優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性和在1800℃下的體積穩(wěn)定性。
配料中加入石墨的質(zhì)量和數(shù)量至關(guān)重要。一般來說,增加耐火磚中石墨含量,耐火磚的抗渣性和熱震穩(wěn)定性會提高,但強(qiáng)度和抗氧化性均會降低,若鎂碳磚中碳含量太少(<10%),耐火磚中不能形成網(wǎng)絡(luò)骨架,則碳的優(yōu)勢不能有效地發(fā)揮。所以,碳含量在10—20%范圍內(nèi)較為合適?;炝线^程中,為了使石墨均勻地包圍在鎂砂顆粒周圍,加料順序應(yīng)為:鎂砂顆粒→結(jié)合劑→石墨→鎂砂細(xì)粉與添加劑粉。由于石墨含量大、密度小,添加劑量又非常少,欲混合均勻,需要較長的時(shí)間,但混合時(shí)間過長又容易使鎂砂顆粒周圍的石墨和細(xì)粉脫落,所以混合時(shí)間要適當(dāng)。