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.
鎂碳磚有燒成油浸鎂碳磚和不燒鎂碳磚兩種制磚方法。電爐鎂碳磚爐轉用鎂碳磚前者制磚工藝比較復雜,很少采用,鋼包用鎂碳磚此處只簡要敘述不燒鎂碳磚的制磚工藝特點。泥料的制備。鎂碳磚廠家,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。
鎂磚氧化鎂含量在90%以上、鋼包用鎂碳磚以方鎂石為主晶相的堿性耐火材料。電爐鎂碳磚一般可分為燒結鎂磚(又稱燒成鎂磚)和化學結合鎂磚(又稱不燒鎂磚)兩大類。蓄熱磚,純度和燒成溫度高的鎂磚,由于方鎂石晶粒直接接觸,稱為直接結合鎂磚;用電熔鎂砂為原料制成的磚稱為電熔再結合鎂磚。一般可分為燒結鎂磚(又稱燒成鎂磚)和化學結合鎂磚(又稱不燒鎂磚)兩大類。純度和燒成溫度高的鎂磚,由于方鎂石晶粒直接接觸,稱為直接結合鎂磚;用電熔鎂砂為原料制成的磚稱為電熔再結合鎂磚。
不論是在傳統的MgO-C磚還是在目前大量使用的低碳MgO-C磚,淄博轉爐噴補料主要利用鱗片狀石墨作為其碳源。石墨作為生產MgO-C磚的主要原料,主要得益于其優良的物理性能:對爐渣的不濕潤性。淄博噴補料加工高的導熱性。低的熱膨脹性。此外,石墨與耐火材料在高溫下不發生共熔,耐火度高。石墨的純度對MgO-C磚的使用性能影響較大,一般要使用碳含量大于95%,大于98%的石墨。除石墨外,炭黑也普遍用于鎂碳磚的生產。炭黑是由烴類碳氫化合物的熱分解或不完全燃燒制得的具有高度分散的黑色粉末狀碳質物料。
按照冷混合工藝用合成焦油結合劑制造的傳統鎂碳磚在焦油受損過程中發生硬化并獲得必要的強度,因此便形成了各向同性的玻璃狀碳。鎂碳磚廠家轉爐用鎂碳磚此種碳未顯現出熱塑性,在內襯烘烤或操作使用過程中該熱塑性能適時地消除大量的應力。用瀝青結合劑生產的鎂碳磚,由于在瀝青碳化過程中形成各向異性的石墨化焦炭結構,該磚具有較高的高溫塑性。
鎂砂的純度對鎂碳磚的抗渣性有著重大的影響。氧化鎂含量越高,雜質相對越少,硅酸鹽相分割程度降低,方鎂石直接結合程度提高,抗渣的滲透及渣的熔損能力提高。鎂砂中的榨汁主要有氧化鈣,二氧化硅,氧化鐵,如果雜質含量高,特別是氧化硼的化合物,會對鎂砂的耐火度和高溫性能產生不利影響。鎂砂中的雜質主要有一下幾個方面的不離影響1降低方鎂石的直接結合程度2高溫下與氧化鎂形成低熔物3氧化鐵,二氧化硅等雜質在1500-1800℃時,先于氧化鎂與碳反應,留下氣孔使制品的抗渣性變差。