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.
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。天津转炉高铁高钙砂加工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。天津高铁高钙砂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。
高铝砖耐火度1770-1790℃,三氧化铝(Al2O3)含量大于48%的一种耐火砖。其特点是:耐压强度高、耐火度高。耐冲击性好、抗腐蚀强、抗渣性优良、使用寿命长,荷重化温度高,高温下的结构强度高。镁砖耐火度达2000℃以上,以烧成镁砂为主要原料,经机压成型后在1500℃左右的高温烧成的制品。因其高温性能好,抗冶金炉渣能力强,被广泛应用于钢铁工业炼钢炉衬和混铁炉等,目前转炉层用镁砖多为烧成镁砖和镁硅砖。耐火砖里面、黏土砖、高铝砖、镁砖,其中的镁砖耐火温度比较高,高达2000多度;其次是高铝砖,耐火温度为1770-1790度;然后是黏土砖。