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。
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。
耐火噴補料是修補窯爐的重要耐火材料,鋼包穩流器主要是用噴補的施工方式修補窯爐及熱工設備,電爐鎂碳磚使爐襯達到或接近均衡損毀,并能有效的延長爐襯壽命,降低耐火材料的損耗。穩流器銷售噴補料的施工方式有多種,如噴補、套澆、泵注等。一、耐火噴補料特性具有一定的耐火度耐侵蝕、耐沖刷附著率高施工方便,工期短耐火噴補料用途:主要用來修補窯爐或熱工設備的內襯,高爐、熱風爐、出鐵溝,平爐、轉爐和電爐,加熱爐、煙道、煙囪等,如RH爐浸漬管,鋼包、鐵水溝等。
低導熱可以實現筒體溫度下降和減少散熱損失,從而降低能耗。輕量化:設計材料結構,在保證必須的耐堿性等功能性前提下實現輕量化;微孔技術:研究微結構和性能可調控工藝技術;多層復合技術:研究層結構耐火材料復合界面的全壽命熱匹配穩定性調控技術。主要有:輕質耐堿澆注料、低導熱抗剝落磚、多層復合硅莫磚、多層復合莫來石磚、高強低導鎂鋁尖晶石磚等。無鉻化——解決鉻污染問題。用于水泥回轉窯高溫帶,重點研究耐火材料的掛窯皮性、荷重軟化溫度和康熱震性;實現水泥窯用耐火材料全窯無鉻化。主要有:方鎂石—鐵鋁尖晶石磚、鎂鐵鋁復合尖晶石磚、鎂鈣鋯磚、鎂鋁尖晶石磚等無鉻化尖晶石磚。
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.
通過轉爐噴槍耐火澆注料的應用,加入純鋁酸鈣水泥可使澆注料具有較高的強度,電爐噴補料但純鋁酸鈣水泥加入量過多將帶入較多的CaO,從而降低澆注料的高溫性能;因此,在保證一定的常溫強度和施工性能的條件下,應盡量減少其加入量,以提高澆注料的高溫性能;其加入量以5%為宜。在澆注料中加入一定量的硅灰,對于降低加水量、提高水泥水化結合強度、降低澆注料氣孔率、提高其中溫強度貢獻很大;同時,由于硅灰的主要成分是SiO2,且雜質含量較多,當其加入量過高時易降低澆注料的高溫性能。