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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濕性,唐山檔渣堰增加其導熱性,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(固/液/氣)接近 4020℃,因此,在低于110bar壓力時,碳升華而不熔化。中間包檔渣堰由于碳在高溫下氧化,因此以上研究結果只能在特定的條件下才能應用。目前,含碳耐火材料最重要的應用領域為:轉爐、電爐和鋼包工作襯2.熔煉金屬用坩堝3.連鑄用關鍵部件4.高爐煉鐵用耐火材料.
鎂碳磚是以高熔點堿性氧化物氧化鎂(熔點2800℃)和難以被爐渣侵潤的高熔點碳素材料作為原料,添加各種非氧化物添加劑。用炭質結合劑結合而成的不燒炭復合耐火材料。鎂碳磚主要用于轉爐、交流電弧爐、直流電弧爐的內襯,鋼包的渣線等部位。鎂碳磚供應鎂碳磚作為一種復合耐火材料,有效地利用了鎂砂的抗渣侵蝕能力強和碳的高導熱性及低膨脹性,補償了鎂砂耐剝落性差的缺點。其主要特點有:1具有良好的耐高溫性能2抗渣能力強3抗熱震性好4高溫蠕變低。
在瀝青和樹脂的基礎上,經過改性得到的物質。如果結合劑炭化后能形成鑲嵌結構和原位形成碳纖維物質,那么這種結合劑將改善耐火材料的高溫性能。為了提高MgO-C磚的抗氧化性,常加入少量的添加劑,添加劑的作用原理大致可分為兩個方面:一方面是從熱力學觀點出發(fā),即在工作溫度下,添加物或者添加物和碳反應生成其他物質,它們與氧的親和力比碳與氧的親和力大,優(yōu)先于碳被氧化從而起到保護碳的作用;另一方面,即從動力學的角度來考慮添加劑與O2,CO或者碳反應生成的化合物改變碳復合耐火材料的顯微結構,如增加致密度,堵塞氣孔,阻礙氧及反應產物的擴散等。
鎂碳磚有燒成油浸鎂碳磚和不燒鎂碳磚兩種制磚方法。電爐鎂碳磚爐轉用鎂碳磚前者制磚工藝比較復雜,很少采用,鋼包用鎂碳磚此處只簡要敘述不燒鎂碳磚的制磚工藝特點。泥料的制備。鎂碳磚廠家,配種時顆粒臨界尺寸的選擇是重要的。骨料顆粒細化,可減少開口氣孔率,增強抗氧化能力。但是骨料顆粒小,會使閉口氣孔增加,體積密度降低。另外,細粒MgO骨料容易和石墨反應,通常認為顆粒粒徑1mm為宜。在有高壓成型設備的條件下,鎂砂的顆粒趨向于微細化。我國成型設備的壓力較低,為了提高耐火磚密度,許多廠家采用5mm以上的顆粒直徑。
碳質制品是另一類中性耐火材料,根據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)用碳質材料在電爐中經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、氧化硅等粘結劑在1350~1400℃燒成。也可以將碳化硅加硅粉在電爐中氮氣氛下制成氮化硅-碳化硅制品。