王萬含碳耐火材料

2022-09-12 22:57:03 字數 2416 閱讀 4506

含碳耐火材料是指由碳或碳的化合物製成的,主要組分為碳的耐火製品。

含碳耐火材料可分為碳質製品、石墨粘土製品和碳化矽製品三類。

含碳耐火材料的耐火度高(純碳的熔融溫度為3500℃,實際上在3000℃即開始昇華。碳化矽在2200℃以上分解),導熱性和導電性均好,荷重變形溫度和高溫強度優異,抗渣性和抗熱震性都比其他耐火材料好。但這一類製品都有易氧化的缺點。

碳質製品是以碳為主要成分,用焦炭、石墨或熱處理無煙煤為原料,以含碳的有機材料為結合劑制得的製品。這類製品有以焦炭或無煙煤為主要成分的碳磚和經石墨化的人造石墨質和半石墨質碳磚。碳質製品具有良好的耐熱性、抗侵蝕性、高溫強度和高溫導熱性,目前主要用於高爐。

石墨粘土製品是以天然石墨為原料,以粘土作結合劑制得的耐火材料。它具有良好的導熱性,耐高溫,不與金屬熔體作用,熱膨脹小。這類製品有石墨粘土坩堝、蒸餾罐、鑄鋼用塞頭磚、水口磚及盛鋼桶襯磚等。

其中生產最多應用最廣的是煉鋼和熔煉有色金屬的石墨粘土坩堝。

碳化矽質製品是以碳化矽(sic)為原料生產的高階耐火材料。其耐磨性和耐蝕性好,高溫強度大,導熱率高,熱膨脹係數小,抗熱震性好,近年來其應用領域不斷擴大。碳化矽質製品按結合劑不同可分以下三種:

氧化物結合%26mdash;%26mdash;以粘土、二氧化矽為結合劑的;

氮化物結合%26mdash;%26mdash;以氮化矽(si3n4)或含氧氮化矽(si2on2)為結合劑的;

自結合的%26mdash;%26mdash;利用碳化矽的再結晶作用。

碳化矽質製品目前鋼鐵冶煉中可用於盛鋼桶內襯、水口、塞頭、高爐爐底和爐腹、出鐵槽、轉爐和電爐出鋼口、加熱爐無水冷滑軌等方面。在有色金屬(鋅、銅、鋁)冶煉中,大量用於蒸餾器、精餾塔托盤、電解槽側牆、熔融金屬管道、吸送幫浦和熔煉金屬坩堝等。

碳復合耐火材料是由兩種或兩種以上不同性質的耐火氧化物和碳素材料及非氧化物材料為原料,用含碳有機物作為結合劑而製成的一種多相復合耐火材料。組成該材料的氧化物主要是mgo、al2o3、zro2和mgal2o4;碳主要是天然石墨;非氧化物物是從al、si、mg等金屬,alsi、almg類的合金以及sic,b4c之類的碳化物等。用這些原料通過新增樹脂或瀝青等結合荊加以成形,而得到的由氧化物、碳、非氧化物以及結合劑所組成的復合耐火材料。

碳復合耐火材料按顯微結構分為陶瓷結合型與碳結合型兩大類。典型的陶瓷結合製品有燒成油浸磚、黏土或高鋁石墨製品等。其結構特點是通過高溫燒成在耐火材料組分之間形成某種陶瓷結合,碳素材料填充在耐火材料顆粒之間或者氣孔內。

雖然燒成鋁碳滑板及浸人式水口等類耐火材料製品中也存在一些結合碳膜,但其主要結合形式為陶瓷結合,仍屬於陶瓷結合型碳復合耐火材料。碳結合耐火材料屬於不燒耐火材料,其生產工藝一般是先將結合劉和粗顆粒混合均勻.使結合劑在粗級粒表面形成一層薄膜,然後加入耐火材料細粉及石墨,混合均勻後成形。

經熱處理後,作為結合劑的樹脂固化形成乙個固化樹脂框架把耐火材料組分和石墨結合起來。製品經碳化後,樹脂框架被碳化而成為碳框架。顯然,碳框架的連續性及強度對製品的性質有很大影響。

對耐火材料及石墨的浸潤效能好且殘碳高的結合劑。會形成完整性好、強度離的碳框架。這種把耐火材料及石墨傾粒結合起來的碳被稱為結合碳,結合碳的結構及性質與石墨碳不同,結合碳在軟較周圍形成一層結合碳膜,此膜構成一空間

碳網路將順粒結合起來,石墨和耐火材料細粉位於粗顆粒之間

含碳耐火材料是指由碳或碳的化合物製成的,主要組分為碳的耐火製品。

含碳耐火材料可分為碳質製品、石墨粘土製品和碳化矽製品三類。

含碳耐火材料的耐火度高(純碳的熔融溫度為3500℃,實際上在3000℃即開始昇華。碳化矽在2200℃以上分解),導熱性和導電性均好,荷重變形溫度和高溫強度優異,抗渣性和抗熱震性都比其他耐火材料好。但這一類製品都有易氧化的缺點。

碳質製品是以碳為主要成分,用焦炭、石墨或熱處理無煙煤為原料,以含碳的有機材料為結合劑制得的製品。這類製品有以焦炭或無煙煤為主要成分的碳磚和經石墨化的人造石墨質和半石墨質碳磚。碳質製品具有良好的耐熱性、抗侵蝕性、高溫強度和高溫導熱性,目前主要用於高爐。

石墨粘土製品是以天然石墨為原料,以粘土作結合劑制得的耐火材料。它具有良好的導熱性,耐高溫,不與金屬熔體作用,熱膨脹小。這類製品有石墨粘土坩堝、蒸餾罐、鑄鋼用塞頭磚、水口磚及盛鋼桶襯磚等。

其中生產最多應用最廣的是煉鋼和熔煉有色金屬的石墨粘土坩堝。

碳化矽質製品是以碳化矽(sic)為原料生產的高階耐火材料。其耐磨性和耐蝕性好,高溫強度大,導熱率高,熱膨脹係數小,抗熱震性好,近年來其應用領域不斷擴大。碳化矽質製品按結合劑不同可分以下三種:

氧化物結合%26mdash;%26mdash;以粘土、二氧化矽為結合劑的;

氮化物結合%26mdash;%26mdash;以氮化矽(si3n4)或含氧氮化矽(si2on2)為結合劑的;

自結合的%26mdash;%26mdash;利用碳化矽的再結晶作用。

碳化矽質製品目前鋼鐵冶煉中可用於盛鋼桶內襯、水口、塞頭、高爐爐底和爐腹、出鐵槽、轉爐和電爐出鋼口、加熱爐無水冷滑軌等方面。在有色金屬(鋅、銅、鋁)冶煉中,大量用於蒸餾器、精餾塔托盤、電解槽側牆、熔融金屬管道、吸送幫浦和熔煉金屬坩堝等。

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