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。
镁铝碳砖PN系列铝镁碳砖采用特级铝矾土或刚玉为骨料,钢包用镁碳砖炉转用镁碳砖并着重强化基质,以酚醛树脂为结合剂,采用机压成型,具有抗侵蚀、抗剥落、强度高等特点,适用于钢包包底和包壁等部位。PN系列镁铝碳砖是在铝镁碳砖的基础上调整了工艺和技术,增强了材料的抗侵蚀性和抗剥落性,适用于钢包包底和包壁等部位,能明显提高钢包的使用寿命。碳在耐火材料中的应用在当下冶金行业中的应用已相当的广泛,在过去,为了适应冶金新工艺和耐火材料技术发展,开发了许多新产品。耐火材料专家很早就了解到不同形式的碳在耐火材料中所表现出的优良镁铝碳砖性能。
以镁质制品为代表。它含氧化镁80%~85%以上, 以方镁石为主晶相。生产镁砖的主要原料有菱镁矿、海水镁砂由海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成)等。对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性。纯氧化镁的熔点高达2800℃,因此,镁砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。20世纪50年代中期以来,由于采用了吹氧转炉炼钢和采用碱性平炉炉顶,碱性耐火材料的产量逐渐增加,粘土砖和硅砖的生产则在减少。碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工设备。
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,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。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.
成型的镁碳砖坯必须经过硬化处理才能使用,硬化处理的温疫对耐火砖的性能有很大的影响。河南转炉冲击板经研究证明,在200一250℃硬化处理较为合适,对于保证砖的体积密度、降低气孔率等均有处,高于250℃和低于200℃时,硬化处理均会带来不良影响。转炉冲击板加工要严格升揾制空。通常在50—60℃时,因树脂软化,应适当保温;在100—110℃,因有溶剂大量排出,应保温;住200—250℃,为使反应完全,也应适当保温。
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。