碳在耐火材料中的應(yīng)用在當(dāng)下行業(yè)中的應(yīng)用已相當(dāng)?shù)膹V泛,在過去,為了適應(yīng)冶金新工藝和耐火材料技術(shù)發(fā)展,開發(fā)了許多新產(chǎn)品。耐火材料專家很早就了解到不同形式的碳在耐火材料中所表現(xiàn)出的優(yōu)良性能。在耐火氧化物中,碳可以減小熔渣、鋼水與耐火材料的潤濕性,增加其導(dǎo)熱性,降低其膨脹,因而使耐火材料具有優(yōu)良的抗熱震性能。轉(zhuǎn)爐磚
目前,含碳耐火材料Z重要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋?/span>
1.轉(zhuǎn)爐、電爐和鋼包工作襯
2.熔煉金屬用坩堝
3.連鑄用關(guān)鍵部件
4.高爐煉鐵用耐火材料
5.通過添加碳,可生產(chǎn)多種耐火磚,特別是鎂碳質(zhì)高級(jí)堿性耐火材料。
向耐火材料中添加碳有多種方法:
1.焦油瀝青或合成樹脂浸漬
燒結(jié)氧化物耐火材料的開口氣孔率約為12%,這些孔隙大部分可被焦油瀝青或樹脂所填充。由于揮發(fā)份的揮發(fā)、致密度相對(duì)較低,這類制品的殘?zhí)悸始s為2%~3%。
2.焦油瀝青或樹脂結(jié)合一般來說,生產(chǎn)鎂碳質(zhì)耐火材料,其結(jié)合劑的加入量為3%~5%,殘?zhí)悸始s為50%,炭化后碳含量減少至1.5%~3%,同時(shí),為了增加制品的碳含量,還加入1%~3%的碳黑,使Z終制品中的碳含量為3%~6%。
3.添加固體碳
除了加入焦油瀝青或樹脂結(jié)合劑外,還可加入 5%~15%石墨,使Z終制品中的碳含量為6%~18%。
鎂碳磚是一種典型的復(fù)合材料,它結(jié)合了碳素材料的優(yōu)良的耐火性能以及形成的二次致密MgO 層的優(yōu)良性能。
碳在鎂碳質(zhì)耐火材料的侵蝕機(jī)理中起著決定性的作用。其機(jī)理是碳難被硅酸鹽渣潤濕(因此被熔體滲透),MgO被碳還原,形成的Mg蒸汽在渣與耐火材料界面再次氧化形成MgO層,抑制了碳的進(jìn)一步氧化。上述過程會(huì)受到電流的影響,其可能性和影響程度是當(dāng)今陶瓷、玻璃和結(jié)構(gòu)材料研究院研究的課題。