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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.
泥料的制備。配種時(shí)顆粒臨界尺寸的選擇是重要的。骨料顆粒細(xì)化,可減少開(kāi)口氣孔率,增強(qiáng)抗氧化能力。但是骨料顆粒小,會(huì)使閉口氣孔增加,體積密度降低。另外,細(xì)粒MgO骨料容易和石墨反應(yīng),通常認(rèn)為顆粒粒徑1mm為宜。在有高壓成型設(shè)備的條件下,鎂砂的顆粒趨向于微細(xì)化。我國(guó)成型設(shè)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。配料中加入石墨的質(zhì)量和數(shù)量至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō),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(huì)提高,但強(qiáng)度和抗氧化性均會(huì)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(shì)不能有效地發(fā)揮。所以,碳含量在10—20%范圍內(nèi)較為合適。
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(zhuǎn)用鎂碳磚前者制磚工藝比較復(fù)雜,很少采用,鋼包用鎂碳磚此處只簡(jiǎn)要敘述不燒鎂碳磚的制磚工藝特點(diǎn)。泥料的制備。鎂碳磚廠家,配種時(shí)顆粒臨界尺寸的選擇是重要的。骨料顆粒細(xì)化,可減少開(kāi)口氣孔率,增強(qiáng)抗氧化能力。但是骨料顆粒小,會(huì)使閉口氣孔增加,體積密度降低。另外,細(xì)粒MgO骨料容易和石墨反應(yīng),通常認(rèn)為顆粒粒徑1mm為宜。在有高壓成型設(shè)備的條件下,鎂砂的顆粒趨向于微細(xì)化。我國(guó)成型設(shè)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。
藍(lán)晶石粉可以在低于1350℃下發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)生較小體積膨脹,轉(zhuǎn)爐電熔鎂砂析出的SiO2又可與材料中的α-Al2O3反應(yīng)生成莫來(lái)石,這樣也有助于結(jié)合。如果在液相范圍內(nèi)產(chǎn)生膨脹,那么膨脹會(huì)引起液體的移動(dòng),澆注料的許多空隙可能被液體填充。所以莫來(lái)石的生成不僅能夠提高澆注料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,改善燒后線變化,大連電熔鎂砂而且還能部分消除澆注料在高溫和冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的收縮裂縫,從而提高澆注料的使用壽命,所以,在細(xì)粉中應(yīng)添加適量的藍(lán)晶石粉。但其加入量過(guò)大時(shí),導(dǎo)致澆注料剝落,故其加入量以10%左右為宜。