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在耐火氧化物中,碳可以減小熔渣、鋼水與耐火材料的潤(rùn)濕性,盤(pán)錦燒結(jié)鎂砂增加其導(dǎo)熱性,降低其膨脹,因而使耐火材料具有優(yōu)良的抗熱震性能。另外,碳具有較高的熱穩(wěn)定性,其升華溫度約4000℃。在110~140bar的壓力下,碳在相圖中的三相點(diǎn)(固/液/氣)接近 4020℃,因此,在低于110bar壓力時(shí),碳升華而不熔化。鋼包燒結(jié)鎂砂由于碳在高溫下氧化,因此以上研究結(jié)果只能在特定的條件下才能應(yīng)用。目前,含碳耐火材料最重要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋恨D(zhuǎn)爐、電爐和鋼包工作襯2.熔煉金屬用坩堝3.連鑄用關(guān)鍵部件4.高爐煉鐵用耐火材料.
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,以及特殊碳質(zhì)樹(shù)脂,多元醇,瀝青變性酚醛樹(shù)脂,合成樹(shù)脂等。目前所用到的結(jié)合劑有以下幾種類(lèi)型:瀝青類(lèi)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?,成本低的特點(diǎn),過(guò)去曾大量使用;但是焦油瀝青中含有致癌的芳香烴,尤其是苯并茁含量高;由于環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng),現(xiàn)在焦油瀝青的使用量在減少。樹(shù)脂類(lèi)物質(zhì)。合成樹(shù)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)悸矢撸钱?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(duì)耐火材料的抗熱震性和抗氧化性都不理想。
以鎂質(zhì)制品為代表。它含氧化鎂80%~85%以上, 以方鎂石為主晶相。生產(chǎn)鎂磚的主要原料有菱鎂礦、海水鎂砂由海水中提取的氫氧化鎂經(jīng)高溫煅燒而成)等。對(duì)堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性。純氧化鎂的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃,因此,鎂磚的耐火度較粘土磚和硅磚都高。20世紀(jì)50年代中期以來(lái),由于采用了吹氧轉(zhuǎn)爐煉鋼和采用堿性平爐爐頂,堿性耐火材料的產(chǎn)量逐漸增加,粘土磚和硅磚的生產(chǎn)則在減少。堿性耐火材料主要用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉以及一些高溫?zé)峁ぴO(shè)備。
當(dāng)進(jìn)行較大體積或厚度的多層耐火澆注料施工時(shí),層料振搗完畢,應(yīng)將泛漿層劃破再加第二層料。因泛漿層表面較光,易造成厚度分層現(xiàn)象硬化是指耐火材料與結(jié)合劑之間發(fā)生物理化學(xué)變化后所形成的結(jié)構(gòu),在一定的外界環(huán)境條件下所具有的機(jī)械強(qiáng)度。多種不定形耐火材料,在膠結(jié)劑的作用下,不需經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié),只要滿足它的特定要求,即可實(shí)現(xiàn)化學(xué)或物理結(jié)合而達(dá)到耐火材料的硬化并具有較高的強(qiáng)度。如各種類(lèi)型的耐火水泥,當(dāng)與耐火骨料、粉料及水混合后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間養(yǎng)護(hù)、不斷硬化,強(qiáng)度不斷提高。高溫?zé)赡突鸩牧希蚴菬釃娧a(bǔ)的耐火材料,在溫度下降的過(guò)程中,原有液相玻璃化或是晶體活性降低而實(shí)現(xiàn)了硬化過(guò)程。
近期中國(guó)耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)52家耐材生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行的調(diào)研顯示,2012年耐材企業(yè)銷(xiāo)售收入同比降低4.29%,實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)同比降低21.40%;2012年以來(lái),應(yīng)收貨款同比上升15.34%。為此,工信部昨日發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)耐火材料產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的若干意見(jiàn)》,意見(jiàn)指出到2015年,高端耐火材料基本自給,菱鎂礦石資源綜合利用率不低于90%,耐火粘土礦石資源綜合利用率不低于80%。到2020年,兩種礦石資源綜合利用率分別高于95%和90%。并推進(jìn)聯(lián)合重組、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、強(qiáng)化節(jié)能降耗、淘汰落后產(chǎn)能。
鎂碳磚的成型是使耐火磚組織結(jié)構(gòu)致密化的重要因素:由于泥料中石墨量大,骨料臨界顆粒小,因此宜采用高壓成型并嚴(yán)格按照先輕后重,多次加壓的操作規(guī)程壓制,以免產(chǎn)生成型裂紋。采用抽真空,排氣加壓的操作規(guī)程。另外,高壓成型的磚坯表面非常光滑,搬運(yùn)和筑砌時(shí)易滑動(dòng),所以成型后的磚坯要采取浸漬或涂抹0.1一2mm厚的熱硬性樹(shù)脂形成樹(shù)脂膜防止滑動(dòng)。一般稱(chēng)這種處理為防滑處理。