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。
成型的鎂碳磚坯必須經過硬化處理才能使用,硬化處理的溫疫對耐火磚的性能有很大的影響。東營鋼包涂抹料經研究證明,在200一250℃硬化處理較為合適,對于保證磚的體積密度、降低氣孔率等均有處,高于250℃和低于200℃時,硬化處理均會帶來不良影響。鋼包涂抹料加工要嚴格升揾制空。通常在50—60℃時,因樹脂軟化,應適當保溫;在100—110℃,因有溶劑大量排出,應保溫;住200—250℃,為使反應完全,也應適當保溫。
泥料的制備。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。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。
半干法噴補是將耐火集料、結合劑、添加劑等組成的混合料,通過噴槍化端的水環孔眼與水混合,并由壓縮空氣噴射到噴補面上的一種方法,水的用量可根據噴補情況隨時調整,一般波動在10?20%之間,這比濕法噴補用水量要低得多。因此,噴補層體積密度大,收縮較小,可獲得較厚的噴補層,耐用性較好,但回彈量稍高于濕法,該噴補方法采用比較普遍。火焰噴補是用壓縮氧氣把耐火集料,助熔劑或發熱劑等混合料輸送至噴嘴,用高熱值燃料與其混合燃燒,瞬間把耐火集料顆粒表面加熱至熔融或半熔融狀態。
耐火修補料的品種多、應用廣。其分類有三種:一是按修補料品種分為高鋁質、黏土質和鎂質等;二是按施工方法分為耐火噴補料、耐火投補料、耐火壓入法和火焰噴補料等;三是按用途分為高爐噴補料、轉爐噴補料、電爐噴補料、鋼包噴補料魚雷式鐵水罐噴補料和均熱爐噴補料等。耐火噴補料耐火噴補料與耐火噴涂料的材料組成和噴涂工藝,基本相似。前者用于修補熱工設備的村體,后者用于噴涂熱工設備的村體。
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。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。隨著冶金工業的發展,冶煉條件日益苛刻,在冶金設備(轉爐、電爐、鋼包等)上應用的MgO–C磚所用的鎂砂,除了化學成分外,在組織結構方面,還要求高密度和大結晶。