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。
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。
訂單下滑、產能過剩正在逼迫耐火材料行業加快轉型,鎂碳磚廠家更多環保型產品的研發以及去年以來基建投資的加碼使得行業正迎來新的轉機。進入新世紀(002280,股吧)以來,耐火材料行業得到了快速發展。全國耐火原材料產量從2000年的1000多萬噸增長到現在的每年6000多萬噸。2012年耐火材料產量2818萬噸,約占世界耐材產量的65%以上,出口量為203.97萬噸。但是受下游行業固定投資減弱、基建用耐火材料需求量減少等因素影響,2012年耐火材料企業訂單數量減少、銷量下降,加之資金緊張,企業不得不關停窯爐消耗原有庫存。
生產MgO-C磚常用的結合劑有煤焦油,煤瀝青和石油瀝青,轉爐噴補料以及特殊碳質樹脂,多元醇,瀝青變性酚醛樹脂,合成樹脂等。目前所用到的結合劑有以下幾種類型:瀝青類物質。焦油瀝青是一種熱塑性材料,具有與石墨、氧化鎂親和力大,炭化后殘碳率高,成本低的特點,過去曾大量使用;但是焦油瀝青中含有致癌的芳香烴,轉爐噴補料加工尤其是苯并茁含量高;由于環境意識的加強,現在焦油瀝青的使用量在減少。樹脂類物質。合成樹脂是由苯酚和甲醛反應制得,在常溫下便能和耐火材料顆粒很好的混合,炭化后殘碳率高,是當前生產MgO-C磚用主要結合劑;但它炭化后形成的玻璃態網絡結構,對耐火材料的抗熱震性和抗氧化性都不理想。
當進行較大體積或厚度的多層耐火澆注料施工時,層料振搗完畢,應將泛漿層劃破再加第二層料。因泛漿層表面較光,易造成厚度分層現象硬化是指耐火材料與結合劑之間發生物理化學變化后所形成的結構,在一定的外界環境條件下所具有的機械強度。多種不定形耐火材料,在膠結劑的作用下,不需經過高溫燒結,只要滿足它的特定要求,即可實現化學或物理結合而達到耐火材料的硬化并具有較高的強度。如各種類型的耐火水泥,當與耐火骨料、粉料及水混合后,經過一段時間養護、不斷硬化,強度不斷提高。高溫燒成耐火材料,或是熱噴補的耐火材料,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現了硬化過程。
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,增加其導熱性,降低其膨脹,因而使耐火材料具有優良的抗熱震性能。另外,碳具有較高的熱穩定性,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。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.