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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,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。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.
在普通和特種耐火材料中,常用的品種主要有以下幾種:用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含93%以上SiO2的硅質(zhì)制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強(qiáng),但易受堿性渣的侵蝕,它的荷重軟化溫度很高,接近其耐火度,重復(fù)煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗熱震性差。硅磚主要用于焦?fàn)t、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚中含30%~46%氧化鋁,它以耐火粘土為主要原料,耐火度1580~1770℃,抗熱震性好,屬于弱酸性耐火材料,對(duì)酸性爐渣有抗蝕性,用途廣泛,是生產(chǎn)量的一類耐火材料。
澆注料又稱耐火澆注料,是一種由耐火物料加入一定量結(jié)合劑制成的粒狀和粉狀材料,鎂碳磚廠家具有較高流動(dòng)性,以澆注方式成型的不定形耐火材料。同其他不定形耐火材料相比,結(jié)合劑和水分含量較高,流動(dòng)性較好,故而澆注料應(yīng)用范圍較廣,可根據(jù)使用條件對(duì)所用材質(zhì)和結(jié)合劑加以選擇。既可直接澆注成襯體使用,又可用澆注或震實(shí)方法制成預(yù)制塊使用。澆注料又稱耐火澆注料,是一種由耐火物料加入一定量結(jié)合劑制成的粒狀和粉狀材料,具有較高流動(dòng)性,以澆注方式成型的不定形耐火材料。
混料過程中,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?!Y(jié)合劑→石墨→鎂砂細(xì)粉與添加劑粉。中間包出剛槽銷售由于石墨含量大、密度小,添加劑量又非常少,欲混合均勻,需要較長(zhǎng)的時(shí)間,但混合時(shí)間過長(zhǎng)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)。出剛槽銷售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厚的熱硬性樹脂形成樹脂膜防止滑動(dòng)。一般稱這種處理為防滑處理。
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,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》,意見指出到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。
鎂鉻磚是含MgO 55%?80%、鋼包用鎂碳磚Cr2O3 8%?20%的堿性耐火材料制品轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚電爐噴補(bǔ)料,轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚以方鎂石、復(fù)合尖晶石及少量硅酸鹽相所構(gòu)成。復(fù)合尖晶石包括MgAl2O4、MgFe2O4、MgCr2O4和FeAl2O4等尖晶石固溶體。鎂鉻磚在20世紀(jì)60年代以后由于原料純度和燒成溫度的提高而得到迅速發(fā)展,目前鎂鉻磚按生產(chǎn)方法的不同可分為普通磚、直接結(jié)合磚、共同燒結(jié)磚、再結(jié)合磚和熔鑄磚等。這是傳統(tǒng)產(chǎn)品,以鉻礦做粗顆粒,鎂砂做細(xì)粉。或者是兩種材料采用級(jí)配顆粒組成,燒成溫度一般為1550,1600℃。