共同烧结镁铬砖的直接结合和显微结构的均一性较直接结合砖更好,方镁石脱溶相和晶间二次尖晶石量更多,共同烧结镁铬砖具有一系列较直接结合砖更好的性能,尤以高温强度、耐温度急变性和抗渣性著称。共同烧结砖还可以分为两个品种,一是全共同烧结砖,颗粒和细粉全系共同烧结料,无论是烧成或化学结合的其显微结构基本上是相似的;二是部分共同烧结砖,配料中有一部分,比如粗颗粒用共同烧结料,而细粉部分可用细铬矿和镁砂纸粉按一定比例混合配入砖中,这样烧成的和化学结合的制品便在显微结构上有所差异。
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。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。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。
混料过程中,为了使石墨均匀地包围在镁砂颗粒周围,加料顺序应为:镁砂颗粒→结合剂→石墨→镁砂细粉与添加剂粉。由于石墨含量大、密度小,添加剂量又非常少,欲混合均匀,需要较长的时间,但混合时间过长又容易使镁砂颗粒周围的石墨和细粉脱落,所以混合时间要适当。镁碳砖的成型是使耐火砖组织结构致密化的重要因素:由于泥料中石墨量大,骨料临界颗粒小,因此宜采用高压成型并严格按照先轻后重,多次加压的操作规程压制,以免产生成型裂纹。采用抽真空,排气加压的操作规程。另外,高压成型的砖坯表面非常光滑,搬运和筑砌时易滑动,所以成型后的砖坯要采取浸渍或涂抹0.1一2mm厚的热硬性树脂形成树脂膜防止滑动。一般称这种处理为防滑处理。
低导热可以实现筒体温度下降和减少散热损失,从而降低能耗。轻量化:设计材料结构,在保证必须的耐碱性等功能性前提下实现轻量化;微孔技术:研究微结构和性能可调控工艺技术;多层复合技术:研究层结构耐火材料复合界面的全寿命热匹配稳定性调控技术。主要有:轻质耐碱浇注料、低导热抗剥落砖、多层复合硅莫砖、多层复合莫来石砖、高强低导镁铝尖晶石砖等。无铬化——解决铬污染问题。用于水泥回转窑高温带,重点研究耐火材料的挂窑皮性、荷重软化温度和康热震性;实现水泥窑用耐火材料全窑无铬化。主要有:方镁石—铁铝尖晶石砖、镁铁铝复合尖晶石砖、镁钙锆砖、镁铝尖晶石砖等无铬化尖晶石砖。
在普通和特种耐火材料中,常用的品种主要有以下几种:用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93%以上SiO2的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等。转炉冲击板硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强,但易受碱性渣的侵蚀,它的荷重软化温度很高,接近其耐火度,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。唐山冲击板硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%~46%氧化铝,它以耐火粘土为主要原料,耐火度1580~1770℃,抗热震性好,属于弱酸性耐火材料,对酸性炉渣有抗蚀性,用途广泛,是生产量的一类耐火材料。
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。