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。
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。
镁砂的纯度对镁碳砖的抗渣性有着重大的影响。烧结镁砂销售氧化镁含量越高,杂质相对越少,硅酸盐相分割程度降低,方镁石直接结合程度提高,抗渣的渗透及渣的熔损能力提高。镁砂中的榨汁主要有氧化钙,二氧化硅,氧化铁,如果杂质含量高,特别是氧化硼的化合物,会对镁砂的耐火度和高温性能产生不利影响。河北钢包烧结镁砂镁砂中的杂质主要有一下几个方面的不离影响1降低方镁石的直接结合程度2高温下与氧化镁形成低熔物3氧化铁,二氧化硅等杂质在1500-1800℃时,先于氧化镁与碳反应,留下气孔使制品的抗渣性变差。
可塑性是指耐火材料与结合剂、稀释剂调制到规定稠度并揉搓成型后,当承受外力时,形状虽然改变但却不开裂的性能。一般说来,凡掺加了结合剂的耐火材料均具有一定的可塑性。耐火可塑料、捣打料、结合黏土或掺有某些结合剂的物料,具有较明显的可塑性质,但用机械压制的半干成型制品的可塑性极差。耐火砖砌筑需要在常温及高温下都具有一定黏合力的材料,故通常使用耐火泥浆。硅质、黏土质、高铝质、镁质耐火泥浆,在常温下,通过分子间力,实现耐火材料制品之间的粘合。在高温环境中,由于烧结作用,则可实现陶瓷结合。为了能再较低温度下实现陶瓷结合,可以在泥浆中要掺加一些促烧结。