碳质制品是另一类中性耐火材料,根据含碳原料的成分和制品的矿物组成,分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料,加焦油、沥青作粘合剂,在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500~2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料,加粘土、氧化硅等粘结剂在1350~1400℃烧成。也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅-碳化硅制品。
在沥青和树脂的基础上,经过改性得到的物质。如果结合剂炭化后能形成镶嵌结构和原位形成碳纤维物质,那么这种结合剂将改善耐火材料的高温性能。为了提高MgO-C砖的抗氧化性,常加入少量的添加剂,添加剂的作用原理大致可分为两个方面:一方面是从热力学观点出发,即在工作温度下,添加物或者添加物和碳反应生成其他物质,它们与氧的亲和力比碳与氧的亲和力大,优先于碳被氧化从而起到保护碳的作用;另一方面,即从动力学的角度来考虑添加剂与O2,CO或者碳反应生成的化合物改变碳复合耐火材料的显微结构,如增加致密度,堵塞气孔,阻碍氧及反应产物的扩散等。
不论是在传统的MgO-C砖还是在目前大量使用的低碳MgO-C砖,主要利用鳞片状石墨作为其碳源。石墨作为生产MgO-C砖的主要原料,主要得益于其优良的物理性能:对炉渣的不湿润性。高的导热性。低的热膨胀性。此外,石墨与耐火材料在高温下不发生共熔,耐火度高。石墨的纯度对MgO-C砖的使用性能影响较大,一般要使用碳含量大于95%,大于98%的石墨。除石墨外,炭黑也普遍用于镁碳砖的生产。炭黑是由烃类碳氢化合物的热分解或不完全燃烧制得的具有高度分散的黑色粉末状碳质物料。
其特点是操作简单、附着率高且能迅速烧结。但因含水量大,顺粒较细,故收缩也较大。同时,因喷补层较薄,耐用性也不太好。半干法喷补是将耐火集料、结合剂、添加剂等组成的混合料,通过喷枪化端的水环孔眼与水混合,并由压缩空气喷射到喷补面上的一种方法,水的用量可根据喷补情况随时调整,一般波动在10?20%之间,这比湿法喷补用水量要低得多。因此,喷补层体积密度大,收缩较小,可获得较厚的喷补层,耐用性较好,但回弹量稍高于湿法,该喷补方法采用比较普遍。
浇注料又称耐火浇注料,是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料,镁碳砖厂家具有较高流动性,以浇注方式成型的不定形耐火材料。山东稳流器同其他不定形耐火材料相比,结合剂和水分含量较高,流动性较好,故而浇注料应用范围较广,可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择。稳流器生产既可直接浇注成衬体使用,又可用浇注或震实方法制成预制块使用。浇注料又称耐火浇注料,是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料,具有较高流动性,以浇注方式成型的不定形耐火材料。
按照冷混合工艺用合成焦油结合剂制造的传统镁碳砖在焦油受损过程中发生硬化并获得必要的强度,因此便形成了各向同性的玻璃状碳。镁碳砖厂家转炉用镁碳砖此种碳未显现出热塑性,在内衬烘烤或操作使用过程中该热塑性能适时地消除大量的应力。用沥青结合剂生产的镁碳砖,由于在沥青碳化过程中形成各向异性的石墨化焦炭结构,该砖具有较高的高温塑性。