碳质制品是另一类中性耐火材料,江苏轻烧镁球生产根据含碳原料的成分和制品的矿物组成,分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料,加焦油、沥青作粘合剂,在1300℃隔绝空气条件下烧成。江苏钢包轻烧镁球石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500~2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料,加粘土、氧化硅等粘结剂在1350~1400℃烧成。也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅-碳化硅制品。
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。
耐火修补料的品种多、应用广。其分类有三种:一是按修补料品种分为高铝质、黏土质和镁质等;二是按施工方法分为耐火喷补料、耐火投补料、耐火压入法和火焰喷补料等;三是按用途分为高炉喷补料、转炉喷补料、电炉喷补料、钢包喷补料鱼雷式铁水罐喷补料和均热炉喷补料等。耐火喷补料耐火喷补料与耐火喷涂料的材料组成和喷涂工艺,基本相似。前者用于修补热工设备的村体,后者用于喷涂热工设备的村体。
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。
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。