通過添加碳,可生產多種耐火磚,特別是鎂碳質高級堿性耐火材料。向耐火材料中添加碳有多種方法:焦油瀝青或合成樹脂浸漬鎂鋁碳磚,燒結氧化物耐火材料的開口氣孔率約為12%,這些孔隙大部分可被焦油瀝青或樹脂所填充。由于揮發份的揮發、致密度相對較低,這類制品的殘碳率約為2%~3%。以特級礬土熟料、電熔鎂砂、酚醛樹脂及高純石墨為主要原料,配以各種添加劑研制的鋁鎂碳磚,應用于宣鋼煉鋼廠80噸轉爐鋼包取得了良好的效果,滿足了生產的要求.1 濕法噴補是將耐火集料、結合劑、添加劑與水混合制成一定稠度的泥漿,然后通過噴補機用壓縮空氣鎂鋁碳磚將泥漿噴射到噴補面上的一種方法。
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.
多粒級物料篩分設備的選用與布置耐火材料生產中常用的篩分設備為二層篩或三層篩。電爐噴補料布置型式按前面介紹的平行或垂直布置即可。但是隨著耐火材料行業技術的不斷發展,對耐火材料的要求提高,在實際生產中必須采用更多的粒級配料以求提高制品的理化指標,這就要求應用四層或更多層的篩分設備。生產實踐證明,四層篩若一體布置其篩分效率較低,為此可采用兩臺雙層篩串聯的布置形式,這種分體式結構的篩分效率有較大提高。
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。
制作的這種耐火磚的細粉是采用由普通鉻礦與鎂砂磨細、混勻、壓坯、煅燒后的鎂鉻料,仍為硅酸鹽結合。但性能較普通鎂磚有改進。直接結合鎂磚,是由雜質含量低的鉻精礦與較純鎂砂制作的。燒成溫度在1700℃以上。該種耐火磚的結構特點是,耐火物晶粒之間多呈直接接觸。因此其高溫性能、抗侵蝕與抗沖刷都較普通鎂鉻磚好。再結合鎂鉻磚,國外常將全由人工合成原料共燒結鎂鉻料或電熔鎂鉻料(或加有部分電熔鎂砂)制作的鎂鉻磚皆稱為再結合鎂鉻磚。而國內只將全用電熔鎂鉻料制作的鎂鉻磚稱為再結合鎂鉻磚。為了與國際上較為一致,以采用共燒結鎂鉻磚與電熔料再結合鎂鉻磚或熔粒再結合鎂鉻磚為宜。
以電熔法使鎂鉻混合粉料熔融,通過熔體析晶,形成顯微結構相當均勻的、以鎂鉻尖晶石和方鎂石混晶為主要相組成的原料,河南鋼包涂抹料加工把這種電熔鎂鉻料粉碎成一定顆粒粒度,混合成型,經燒成以制備再結合磚,或直接用做化學結臺磚。再結合磚的顯微結構特征是高度的直接結合和含有大量的尖晶石脫溶相:含有大量脫溶相的基晶,從本質上改變了方鎂石的物理化學性質,如降低熱膨脹系數、提高抗熱震性,改善對酸-堿性渣侵蝕的抵抗能力。河南涂抹料再結合磚有同熔鑄磚使用效果相似的性狀,但有比熔鑄磚更好的耐溫度急變性和更均勻的顯微結構。