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碳質(zhì)制品的熱膨脹系數(shù)很低,導(dǎo)熱性高,耐熱震性能好,高溫強(qiáng)度高。在高溫下長期使用也不軟化,不受任何酸堿的侵蝕,有良好的抗鹽性能,也不受金屬和熔渣的潤濕,質(zhì)輕,是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。缺點(diǎn)是在高溫下易氧化,不宜在氧化氣氛中使用。碳質(zhì)制品廣泛用于高溫爐爐襯(爐底、爐缸、爐身下部等)、熔煉有色金屬爐的襯里。石墨制品可以做反應(yīng)槽和石油化工的高壓釜內(nèi)襯。碳化硅與石墨制品還可以制成熔煉銅同金和輕合金用的坩堝。
按照冷混合工藝用合成焦油結(jié)合劑制造的傳統(tǒng)鎂碳磚在焦油受損過程中發(fā)生硬化并獲得必要的強(qiáng)度,因此便形成了各向同性的玻璃狀碳。鎂碳磚廠家轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚此種碳未顯現(xiàn)出熱塑性,在內(nèi)襯烘烤或操作使用過程中該熱塑性能適時(shí)地消除大量的應(yīng)力。用瀝青結(jié)合劑生產(chǎn)的鎂碳磚,由于在瀝青碳化過程中形成各向異性的石墨化焦炭結(jié)構(gòu),該磚具有較高的高溫塑性。
可塑性是指耐火材料與結(jié)合劑、稀釋劑調(diào)制到規(guī)定稠度并揉搓成型后,當(dāng)承受外力時(shí),形狀雖然改變但卻不開裂的性能。一般說來,凡摻加了結(jié)合劑的耐火材料均具有一定的可塑性。耐火可塑料、搗打料、結(jié)合黏土或摻有某些結(jié)合劑的物料,具有較明顯的可塑性質(zhì),但用機(jī)械壓制的半干成型制品的可塑性極差。耐火磚砌筑需要在常溫及高溫下都具有一定黏合力的材料,故通常使用耐火泥漿。硅質(zhì)、黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、鎂質(zhì)耐火泥漿,在常溫下,通過分子間力,實(shí)現(xiàn)耐火材料制品之間的粘合。在高溫環(huán)境中,由于燒結(jié)作用,則可實(shí)現(xiàn)陶瓷結(jié)合。為了能再較低溫度下實(shí)現(xiàn)陶瓷結(jié)合,可以在泥漿中要摻加一些促燒結(jié)。
通過添加碳,可生產(chǎn)多種耐火磚,特別是鎂碳質(zhì)高級(jí)堿性耐火材料。高鐵高鈣砂生產(chǎn)向耐火材料中添加碳有多種方法:焦油瀝青或合成樹脂浸漬鎂鋁碳磚,燒結(jié)氧化物耐火材料的開口氣孔率約為12%,這些孔隙大部分可被焦油瀝青或樹脂所填充。由于揮發(fā)份的揮發(fā)、致密度相對(duì)較低,這類制品的殘?zhí)悸始s為2%~3%。高鐵高鈣砂以特級(jí)礬土熟料、電熔鎂砂、酚醛樹脂及高純石墨為主要原料,配以各種添加劑研制的鋁鎂碳磚,應(yīng)用于宣鋼煉鋼廠80噸轉(zhuǎn)爐鋼包取得了良好的效果,滿足了生產(chǎn)的要求.1 濕法噴補(bǔ)是將耐火集料、結(jié)合劑、添加劑與水混合制成一定稠度的泥漿,然后通過噴補(bǔ)機(jī)用壓縮空氣鎂鋁碳磚將泥漿噴射到噴補(bǔ)面上的一種方法。
鎂碳磚是以高熔點(diǎn)堿性氧化物氧化鎂(熔點(diǎn)2800℃)和難以被爐渣侵潤的高熔點(diǎn)碳素材料作為原料,添加各種非氧化物添加劑。用炭質(zhì)結(jié)合劑結(jié)合而成的不燒炭復(fù)合耐火材料。鎂碳磚主要用于轉(zhuǎn)爐、交流電弧爐、直流電弧爐的內(nèi)襯,鋼包的渣線等部位。鎂碳磚供應(yīng)鎂碳磚作為一種復(fù)合耐火材料,有效地利用了鎂砂的抗渣侵蝕能力強(qiáng)和碳的高導(dǎo)熱性及低膨脹性,補(bǔ)償了鎂砂耐剝落性差的缺點(diǎn)。其主要特點(diǎn)有:1具有良好的耐高溫性能2抗渣能力強(qiáng)3抗熱震性好4高溫蠕變低。
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。如各種類型的耐火水泥,當(dāng)與耐火骨料、粉料及水混合后,經(jīng)過一段時(shí)間養(yǎng)護(hù)、不斷硬化,強(qiáng)度不斷提高。高溫?zé)赡突鸩牧?,或是熱噴補(bǔ)的耐火材料,在溫度下降的過程中,原有液相玻璃化或是晶體活性降低而實(shí)現(xiàn)了硬化過程。