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低碳镁炭砖

作者:admin 发布日期: 2019-11-09 二维码分享

低碳镁炭砖一般是指总含碳量不超过8%,以镁砂和石墨为主要原料,加入一定量的金属添加物,由有机结合剂结合而成的一类低碳复合材料。
传统的镁炭砖(指碳含量在10%~20%)具有良好的抗热震性和优良的抗渣性能,这是因为其具有较大的热导率(一般大于20W/m·K)和石墨与渣的不湿润性及使渣中氧化铁被还原使渣黏度变大的结果。但石墨含量高导致的直接热损耗亦高,同时石墨含量高对冶炼低碳钢、超纯净钢不利。因此如何开发既具有优良抗热震性和抗渣性,同时又具有热导率率低,利于超纯净钢及二次精炼技术发展的低炭镁炭砖已成为目前镁炭砖的发展趋势。随着镁炭砖中碳含量的降低,特别是当碳含量低于10%时,镁炭砖的耐剥落性明显下降。这是由于碳不能形成连续相或连续相程度下降的必然结果。

为了提高低碳镁炭砖的抗剥落性,可用超细石墨代替鳞片石墨。当总碳含量超过6%后,在镁炭砖的耐剥落性上能体现出超细石墨的优越性,如图13-8所示,超细石墨的加入,可抑制砖的过烧,降低砖的弹性模量,因而能提高低碳MgO-C砖的抗剥落性能。另外,可通过对镁砂进行表面处理,使砖坯在热处理过程中形成较多连续分布的微小气孔,从而使镁炭砖的热导率下降,抗热震性提高。由于传统酚醛树脂的炭化组织是玻璃态结构,使得材料的抗剥落性较差,而用不含酚醛的有机结合剂则可以改善这一问题,相应的结果见表13-20.



铝炭质耐火材料是指以氧化铝和炭素为原料,大多数情况下还加入其他原料,如SIC、金属Si等,用沥青或树脂等有机结合剂黏结而成的炭复合耐火材料。广义上讲,以氧化铝和碳为主要成分的耐火材料均称为铝炭质耐火材料。铝炭质耐火材料按其生产工艺不同,又可分为两类:不烧铝炭质耐火材料和烧成铝炭质耐火材料。
不烧铝炭质耐火材料属于炭结合型耐火材料,由于其抗氧化性明显优于镁炭砖,且抗Na2O系渣的侵蚀性能优良,因此在高炉、铁水包等铁水预处理设备中得到广泛的应用。烧成铝炭质耐火材料属于陶瓷结合型耐火材料,由于其强度高、抗侵蚀和抗热震性能好,因而大量地使用使用于连铸用滑动水口系统的滑板砖(Sliding gate bricks)及连铸三大件,即长水口(Ladle shroud)、浸入式水口(Sub-entry nozzle)和整体塞棒(Monoblock stopper)等。
氧化铝具有高的抵抗酸、碱性炉渣、金属和玻璃溶液作用的能力。它在高温下的氧化性气氛或是还原性气氛中使用,均能收到良好的使用效果。而炭素原料特别是石墨具有高的热导率和低的线膨胀系数,同时与渣和高温溶液具有不湿润性。因此铝炭转具有如下性能:
(1)铝炭质耐火材料具有优异的抗渣性能和抗热震性能。与镁炭质耐火材料相比,铝炭质耐火材料的抗碱(Na2O)侵蚀和抗TiO2渣侵蚀能力更高。
(2)对于烧成铝炭砖,由于添加物硅与碳在高温下反应形成碳化硅,使其具有双重结合系统,即碳结合和陶瓷结合,因而烧成铝炭质耐火材料具有高的力学性能,在连铸工序中不但充当传统的耐火材料,而且是一种功能结构材料。

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