在(zai)(zai)耐火氧(yang)化物中(zhong)(zhong),碳可以減小(xiao)熔(rong)渣、鋼水與耐火材料(liao)的(de)潤濕性(xing)(xing),增(zeng)加(jia)其(qi)導熱性(xing)(xing),降低(di)其(qi)膨脹(zhang),因(yin)(yin)而(er)使耐火材料(liao)具(ju)有優良的(de)抗熱震性(xing)(xing)能。另外,碳具(ju)有較高(gao)的(de)熱穩定性(xing)(xing),其(qi)升(sheng)(sheng)華溫(wen)度約4000℃。在(zai)(zai)110~140bar的(de)壓(ya)力下,碳在(zai)(zai)相(xiang)圖中(zhong)(zhong)的(de)三相(xiang)點(固/液/氣)接近 4020℃,因(yin)(yin)此(ci),在(zai)(zai)低(di)于(yu)110bar壓(ya)力時,碳升(sheng)(sheng)華而(er)不(bu)熔(rong)化。由于(yu)碳在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下氧(yang)化,因(yin)(yin)此(ci)以上研究結果(guo)只能在(zai)(zai)特定的(de)條件下才能應用(yong)。目前(qian),含碳耐火材料(liao)最重要的(de)應用(yong)領(ling)域為:轉爐(lu)、電爐(lu)和(he)鋼包工作襯2.熔(rong)煉金屬(shu)用(yong)坩(gan)堝3.連鑄用(yong)關鍵部件4.高(gao)爐(lu)煉鐵用(yong)耐火材料(liao).
以鎂(mei)質制品為代表。它(ta)含氧化(hua)鎂(mei)80%~85%以上, 以方(fang)鎂(mei)石為主晶(jing)相。生產(chan)鎂(mei)磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)主要原(yuan)料有菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)、海水(shui)鎂(mei)砂由海水(shui)中提取的(de)(de)氫氧化(hua)鎂(mei)經高(gao)溫(wen)(wen)煅(duan)燒而成)等(deng)。對堿性(xing)渣(zha)和(he)鐵(tie)渣(zha)有很好的(de)(de)抵(di)抗性(xing)。純氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熔點高(gao)達2800℃,因此,鎂(mei)磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)耐(nai)火度較粘土磚(zhuan)(zhuan)和(he)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)都高(gao)。20世(shi)紀(ji)50年代中期(qi)以來,由于(yu)采(cai)(cai)用(yong)了(le)吹(chui)氧轉(zhuan)爐(lu)煉(lian)鋼和(he)采(cai)(cai)用(yong)堿性(xing)平(ping)爐(lu)爐(lu)頂,堿性(xing)耐(nai)火材料的(de)(de)產(chan)量逐漸增加,粘土磚(zhuan)(zhuan)和(he)硅(gui)磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)生產(chan)則在(zai)減少。堿性(xing)耐(nai)火材料主要用(yong)于(yu)平(ping)爐(lu)、吹(chui)氧轉(zhuan)爐(lu)、電(dian)爐(lu)、有色金屬冶煉(lian)以及一些高(gao)溫(wen)(wen)熱工設(she)備。
共(gong)(gong)同燒(shao)結(jie)鎂(mei)鉻(ge)磚(zhuan)的(de)直(zhi)接(jie)結(jie)合和(he)顯(xian)微(wei)結(jie)構的(de)均(jun)一(yi)性(xing)較直(zhi)接(jie)結(jie)合磚(zhuan)更好,方鎂(mei)石脫溶(rong)相和(he)晶間二次(ci)尖晶石量更多(duo),共(gong)(gong)同燒(shao)結(jie)鎂(mei)鉻(ge)磚(zhuan)具有一(yi)系(xi)列(lie)較直(zhi)接(jie)結(jie)合磚(zhuan)更好的(de)性(xing)能(neng),尤以高(gao)溫(wen)強度、耐溫(wen)度急變性(xing)和(he)抗渣(zha)性(xing)著稱。共(gong)(gong)同燒(shao)結(jie)磚(zhuan)還(huan)可以分(fen)(fen)(fen)為兩(liang)個品(pin)種,一(yi)是(shi)(shi)全(quan)共(gong)(gong)同燒(shao)結(jie)磚(zhuan),顆(ke)粒和(he)細粉(fen)(fen)全(quan)系(xi)共(gong)(gong)同燒(shao)結(jie)料,無(wu)論是(shi)(shi)燒(shao)成(cheng)(cheng)或化學結(jie)合的(de)其顯(xian)微(wei)結(jie)構基(ji)本上(shang)是(shi)(shi)相似的(de);二是(shi)(shi)部(bu)分(fen)(fen)(fen)共(gong)(gong)同燒(shao)結(jie)磚(zhuan),配料中(zhong)有一(yi)部(bu)分(fen)(fen)(fen),比(bi)如粗顆(ke)粒用共(gong)(gong)同燒(shao)結(jie)料,而細粉(fen)(fen)部(bu)分(fen)(fen)(fen)可用細鉻(ge)礦和(he)鎂(mei)砂紙粉(fen)(fen)按一(yi)定比(bi)例(li)混合配入磚(zhuan)中(zhong),這(zhe)樣燒(shao)成(cheng)(cheng)的(de)和(he)化學結(jie)合的(de)制品(pin)便在顯(xian)微(wei)結(jie)構上(shang)有所差異。
配料中加入石墨的質量和數量至關重要。一般來說,增加耐火磚中石墨含量,耐火磚的抗渣性和熱震穩定性會提高,但強度和抗氧化性均會降低,若鎂碳磚中碳含量太少(<10%),耐火磚中不能形成網絡骨架,則碳的優勢不能有效地發揮。所以,碳含量在10—20%范圍內較為合適。混料過程中,為了使石墨均勻地包圍在鎂砂顆粒周圍,加料順序應為:鎂砂顆粒→結合劑→石墨→鎂砂細粉與添加劑粉。由于石墨含量大、密度小,添加劑量又非常少,欲混合均勻,需要較長的時間,但混合時間過長又容易使鎂砂顆粒周圍的石墨和細粉脫落,所以混合時間要適當。
耐(nai)(nai)(nai)火(huo)噴補(bu)(bu)料(liao)(liao)是修(xiu)補(bu)(bu)窯(yao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)的重要耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao),主要是用(yong)噴補(bu)(bu)的施工(gong)(gong)方式修(xiu)補(bu)(bu)窯(yao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)及熱(re)工(gong)(gong)設備(bei),電爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)鎂碳磚使爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)達到或(huo)接(jie)近均衡損(sun)毀,并(bing)能有(you)效的延長爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)壽(shou)命(ming),降(jiang)低(di)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)材(cai)料(liao)(liao)的損(sun)耗。噴補(bu)(bu)料(liao)(liao)的施工(gong)(gong)方式有(you)多種,如(ru)噴補(bu)(bu)、套澆、泵注等。一、耐(nai)(nai)(nai)火(huo)噴補(bu)(bu)料(liao)(liao)特性具有(you)一定的耐(nai)(nai)(nai)火(huo)度耐(nai)(nai)(nai)侵蝕、耐(nai)(nai)(nai)沖刷附著率高(gao)施工(gong)(gong)方便,工(gong)(gong)期短(duan)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)噴補(bu)(bu)料(liao)(liao)用(yong)途:主要用(yong)來修(xiu)補(bu)(bu)窯(yao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)或(huo)熱(re)工(gong)(gong)設備(bei)的內襯(chen),高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)、熱(re)風(feng)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)、出鐵溝,平爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)、轉爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)和電爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu),加熱(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)、煙道(dao)、煙囪等,如(ru)RH爐(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)浸漬管,鋼包(bao)、鐵水溝等。
鎂砂是生產MgO–C磚的主要原料,有電熔鎂砂和燒結鎂砂之分。轉爐燒結鎂砂加工電熔鎂砂與燒結鎂砂相比具有方鎂石結晶粒粗大、顆粒體積密度大等優點,是生產鎂碳磚中主要選用的原料。生產普通鎂質耐火材料,對鎂砂原料要求主要具有高溫強度和耐侵蝕性能,因此注重鎂砂的純度及化學成分中的C/S比和B2O3含量。河北轉爐燒結鎂砂加工隨著冶金(jin)(jin)工業的(de)(de)發展,冶煉條件日(ri)益苛刻,在冶金(jin)(jin)設(she)備(bei)(轉爐(lu)、電爐(lu)、鋼包等)上(shang)應(ying)用的(de)(de)MgO–C磚(zhuan)所用的(de)(de)鎂砂,除了(le)化(hua)學成(cheng)分外,在組織(zhi)結(jie)構(gou)方面,還要求高密度和大結(jie)晶。