镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。随着冶金工业的发展,冶炼条件日益苛刻,在冶金设备(转炉、电炉、钢包等)上应用的MgO–C砖所用的镁砂,除了化学成分外,在组织结构方面,还要求高密度和大结晶。
生产MgO-C砖常用的结合剂有煤焦油,煤沥青和石油沥青,以及特殊碳质树脂,多元醇,沥青变性酚醛树脂,合成树脂等。目前所用到的结合剂有以下几种类型:沥青类物质。焦油沥青是一种热塑性材料,具有与石墨、氧化镁亲和力大,炭化后残碳率高,成本低的特点,过去曾大量使用;但是焦油沥青中含有致癌的芳香烃,尤其是苯并茁含量高;由于环境意识的加强,现在焦油沥青的使用量在减少。树脂类物质。合成树脂是由苯酚和甲醛反应制得,在常温下便能和耐火材料颗粒很好的混合,炭化后残碳率高,是当前生产MgO-C砖用主要结合剂;但它炭化后形成的玻璃态网络结构,对耐火材料的抗热震性和抗氧化性都不理想。
在耐火氧化物中,碳可以减小熔渣、钢水与耐火材料的润湿性,营口涂抹料增加其导热性,降低其膨胀,因而使耐火材料具有优良的抗热震性能。另外,碳具有较高的热稳定性,其升华温度约4000℃。在110~140bar的压力下,碳在相图中的三相点(固/液/气)接近 4020℃,因此,在低于110bar压力时,碳升华而不熔化。转炉涂抹料由于碳在高温下氧化,因此以上研究结果只能在特定的条件下才能应用。目前,含碳耐火材料最重要的应用领域为:转炉、电炉和钢包工作衬2.熔炼金属用坩埚3.连铸用关键部件4.高炉炼铁用耐火材料.
通过添加碳,可生产多种耐火砖,特别是镁碳质高级碱性耐火材料。向耐火材料中添加碳有多种方法:焦油沥青或合成树脂浸渍镁铝碳砖,烧结氧化物耐火材料的开口气孔率约为12%,这些孔隙大部分可被焦油沥青或树脂所填充。由于挥发份的挥发、致密度相对较低,这类制品的残碳率约为2%~3%。以特级矾土熟料、电熔镁砂、酚醛树脂及高纯石墨为主要原料,配以各种添加剂研制的铝镁碳砖,应用于宣钢炼钢厂80吨转炉钢包取得了良好的效果,满足了生产的要求.1 湿法喷补是将耐火集料、结合剂、添加剂与水混合制成一定稠度的泥浆,然后通过喷补机用压缩空气镁铝碳砖将泥浆喷射到喷补面上的一种方法。