碳(tan)(tan)(tan)質(zhi)制(zhi)品(pin)是另一類中性耐火材料,根據含(han)碳(tan)(tan)(tan)原料的(de)成分和制(zhi)品(pin)的(de)礦(kuang)物組成,分為碳(tan)(tan)(tan)磚、石墨(mo)制(zhi)品(pin)和碳(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)質(zhi)制(zhi)品(pin)三(san)類。碳(tan)(tan)(tan)磚是用高品(pin)位的(de)石油焦(jiao)為原料,加焦(jiao)油、瀝青作粘合劑,在1300℃隔(ge)絕空氣條件下燒成。石墨(mo)制(zhi)品(pin)(除天(tian)然石墨(mo)外)用碳(tan)(tan)(tan)質(zhi)材料在電(dian)爐(lu)中經2500~2800℃石墨(mo)化(hua)處(chu)理(li)制(zhi)得。碳(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)制(zhi)品(pin)則以碳(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)為原料,加粘土、氧化(hua)硅(gui)(gui)(gui)等(deng)粘結劑在1350~1400℃燒成。也可(ke)以將碳(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)加硅(gui)(gui)(gui)粉在電(dian)爐(lu)中氮氣氛下制(zhi)成氮化(hua)硅(gui)(gui)(gui)-碳(tan)(tan)(tan)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)制(zhi)品(pin)。
以電熔(rong)法(fa)使鎂(mei)(mei)鉻混(hun)(hun)合粉(fen)料(liao)熔(rong)融,通過熔(rong)體析(xi)晶(jing)(jing),形成(cheng)顯微結(jie)構相當(dang)均勻(yun)的(de)、以鎂(mei)(mei)鉻尖(jian)晶(jing)(jing)石(shi)和(he)方(fang)鎂(mei)(mei)石(shi)混(hun)(hun)晶(jing)(jing)為主要相組成(cheng)的(de)原(yuan)料(liao),把這(zhe)種電熔(rong)鎂(mei)(mei)鉻料(liao)粉(fen)碎成(cheng)一定顆粒粒度(du),混(hun)(hun)合成(cheng)型,經(jing)燒(shao)成(cheng)以制備再結(jie)合磚,或直(zhi)接(jie)用做化(hua)學(xue)結(jie)臺磚。再結(jie)合磚的(de)顯微結(jie)構特征(zheng)是高度(du)的(de)直(zhi)接(jie)結(jie)合和(he)含(han)有(you)大量的(de)尖(jian)晶(jing)(jing)石(shi)脫溶相:含(han)有(you)大量脫溶相的(de)基晶(jing)(jing),從(cong)本質(zhi)上改變了方(fang)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)物理(li)化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi),如降低熱膨脹(zhang)系數(shu)、提高抗(kang)熱震性(xing),改善對酸-堿性(xing)渣侵蝕的(de)抵(di)抗(kang)能(neng)力。再結(jie)合磚有(you)同熔(rong)鑄(zhu)磚使用效果相似的(de)性(xing)狀,但有(you)比(bi)熔(rong)鑄(zhu)磚更好的(de)耐溫度(du)急(ji)變性(xing)和(he)更均勻(yun)的(de)顯微結(jie)構。
藍晶石(shi)粉(fen)可(ke)以(yi)在低于1350℃下發(fa)生(sheng)轉化反應(ying)產(chan)生(sheng)較小(xiao)體積(ji)膨脹,析出的SiO2又(you)可(ke)與材料(liao)中的α-Al2O3反應(ying)生(sheng)成莫來(lai)石(shi),這(zhe)樣也(ye)有助于結(jie)合。如果(guo)在液(ye)(ye)相(xiang)范圍內產(chan)生(sheng)膨脹,那么膨脹會引(yin)起液(ye)(ye)體的移動(dong),澆(jiao)注(zhu)料(liao)的許多空(kong)隙(xi)可(ke)能(neng)(neng)被液(ye)(ye)體填充。所以(yi)莫來(lai)石(shi)的生(sheng)成不僅能(neng)(neng)夠提高(gao)澆(jiao)注(zhu)料(liao)的結(jie)構(gou)強(qiang)度,改(gai)善燒后線變化,而且還能(neng)(neng)部分(fen)消除澆(jiao)注(zhu)料(liao)在高(gao)溫和冷卻過(guo)程中產(chan)生(sheng)的收(shou)縮(suo)裂(lie)縫,從(cong)而提高(gao)澆(jiao)注(zhu)料(liao)的使用壽命,所以(yi),在細粉(fen)中應(ying)添加(jia)適量的藍晶石(shi)粉(fen)。但其加(jia)入量過(guo)大時,導致(zhi)澆(jiao)注(zhu)料(liao)剝落,故其加(jia)入量以(yi)10%左右為宜。
生產MgO-C磚常用的結合劑有煤焦油,煤瀝青和石油瀝青,鋼包檔渣墻以及特殊碳質樹脂,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,鋼包檔渣墻銷售尤其是苯并茁含量(liang)高;由(you)于(yu)環境意識的(de)加強,現在(zai)(zai)焦油(you)瀝青的(de)使用量(liang)在(zai)(zai)減少。樹脂類物質(zhi)。合(he)成(cheng)(cheng)樹脂是由(you)苯酚(fen)和(he)甲醛反應制得,在(zai)(zai)常溫下便(bian)能和(he)耐火材料顆(ke)粒很好(hao)的(de)混合(he),炭化后殘碳率(lv)高,是當前生產MgO-C磚用主(zhu)要結(jie)合(he)劑;但它(ta)炭化后形成(cheng)(cheng)的(de)玻璃態網絡結(jie)構,對耐火材料的(de)抗熱震(zhen)性和(he)抗氧(yang)化性都不理想。
近期(qi)中國(guo)耐(nai)火(huo)材(cai)料行業協會對(dui)52家耐(nai)材(cai)生產企業進行的調研顯示,2012年(nian)耐(nai)材(cai)企業銷售收(shou)入同(tong)比(bi)降(jiang)低(di)(di)4.29%,實現(xian)利潤(run)同(tong)比(bi)降(jiang)低(di)(di)21.40%;2012年(nian)以來(lai),應收(shou)貨款同(tong)比(bi)上升15.34%。為此,工信部昨日發布(bu)《關于(yu)促進耐(nai)火(huo)材(cai)料產業健康可(ke)持續發展(zhan)的若(ruo)干意(yi)見》,意(yi)見指出(chu)到(dao)2015年(nian),高端(duan)耐(nai)火(huo)材(cai)料基本自(zi)給,菱鎂(mei)礦石資(zi)源(yuan)(yuan)綜合(he)利用率不低(di)(di)于(yu)90%,耐(nai)火(huo)粘土礦石資(zi)源(yuan)(yuan)綜合(he)利用率不低(di)(di)于(yu)80%。到(dao)2020年(nian),兩種礦石資(zi)源(yuan)(yuan)綜合(he)利用率分別高于(yu)95%和(he)90%。并推進聯合(he)重(zhong)組、優化產業布(bu)局、強化節能降(jiang)耗、淘汰落(luo)后(hou)產能。