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Al2O3-SiC-C砖

作者:admin 发布日期: 2019-11-14 二维码分享

Al2O3-SiC-C砖是指以Al2O3、SiC和炭素原料为主要成分,以合成酚醛树脂为结合剂的不烧含碳复合耐火材料。
主要用于鱼雷式混铁车、铁水罐等铁水预处理设备的内衬。
20世纪80年代中期以前,铁水罐只是贮铁水的容器,其内衬大多采用黏土砖、叶蜡石砖,具有很好的使用效果,这是因为铁水对耐火材料没有化学侵蚀。但自从采用铁水预处理技术后,铁水包及鱼雷式混铁车内衬的使用寿命在大幅度下降,这主要是耐火材料受到了各种脱硫、脱磷和脱硅剂的严重侵蚀所致。一般情况下脱硫剂用CaO与CaC2,脱磷剂为CaO-Feoxide-CaF2系物质,脱硅剂为铁系氧化物,而且处理时这些粉剂喷吹速度很高,.高可达600kg/min。所以要求鱼雷式混铁车、铁水罐内衬具有优良的抗渣侵蚀性,抗热震性和良好的抗机械冲刷、磨损性。高铝质耐火材料受石灰质熔剂的侵蚀并不是很快,但易剥落,因此鱼雷式混铁车、铁水罐内衬用耐火材料中必须含有石墨和SiC以改善其抗剥落性。石墨可使砖具有高的导热性,并可阻止渣的渗透。SiC则可在砖中生成气态SiO或SiO2保护石墨不致氧化。因此 Al2O3-SiC-C砖具优良的抗渣性和抗热震性,同时具有很好的抗冲刷、耐磨损性能,是目前为止在铁水预处理容器上.理想的内衬材料。
生产Al2O3-SiC-C砖 主要有电熔刚玉、烧结刚玉、矾土熟料、红柱石、碳化硅、石墨及其他添加剂。另外,可在基质中加入一定量的电熔镁砂,使该砖在使用过程中形成尖晶石,并具有残余膨胀性能,提高热态强度,从而能增强砖的耐侵蚀性。在基质中加入一定量的β-Si3N4,有助于增强在脱磷条件下砖的化学稳定性,提高耐冲击性、砖的热态强度和耐磨性。Al2O3-SiC-C砖的生产工艺流程如图13-13所示。

Al2O3-SiC-C砖主要原料为氧化铝,原料中尽量减小SiO2等杂质的存在。研究表明:含SiO2量大,则砖的熔损速度大。SiO2含量小于6%的Al2O3-SiC-C砖内部不易产生裂纹。蚀损由骨料晶界控制,电熔骨料晶粒大,晶界少,而烧结刚玉晶界多,渣容易渗入,造成晶粒流失,两者蚀损速度分别为8%和35%,因此选用电熔刚玉作为Al2O3-SiC-C砖的原料是.理想的。
石墨原料对Al2O3-SiC-C砖的抗渣和抗热震性能起着重要的作用,因此选择石墨原料时,应尽量选择杂质(SiO2、CaO、Fe2O3)含量要低,同时当用小于150目的石墨时,砖中小气孔多,对高温强度有利,其均匀分布也有利于抑制基质部分的氧化及渣的渗透。
SiC可抑制碳的氧化,与CO反应生成SiO2致密保护层,也可填充气孔,使砖致密。SiC热导率高,抗渣能力强,但Na2CO3易与SiC反应生成低熔物,2Na2CO3+SiC=4Na+C+SiO2,SiC氧化后生成物与CaO、CaF2也易生成低熔物黄长石或玻璃相,对SiC含量要视不同部位适当选择。粒度小于60μm以下的SiC,引入Al2O3-SiC-C砖中,处理温度在1300℃左右时可抑制氧化。粒径小,抗氧化作用明显,粒径大,抗热震性能好。
目前,我国对铁水预处理用Al2O3-SiC-C砖制定了相应的行业标准(YB/T164-1999)见表13-25.


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