鋁碳質(zhì)榮盛耐材種耐火材料是指以氧化鋁和碳素為原料,大多數(shù)情況下還加入其他原料,如SiC、金屬Si、Al等,用瀝青或樹脂等有機(jī)結(jié)合劑粘結(jié)而成的碳復(fù)合榮盛耐材種耐火材料。廣義上講,以氧化鋁和碳為主要成分的耐火材料均稱為鋁碳質(zhì)耐火材料。鋁碳質(zhì)耐火材料按其生產(chǎn)工藝不同,又可分為兩類:不燒鋁碳質(zhì)耐火材料和燒成鋁碳質(zhì)耐火材料。
不燒鋁碳質(zhì)耐火材料屬于碳結(jié)合型耐火材料,由于其抗氧化性明顯優(yōu)于鎂碳磚,且抗Na2O系渣的侵蝕性能優(yōu)良,因此在高爐、鐵水包等鐵水預(yù)處理設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。燒成鋁碳質(zhì)耐火材料屬于陶瓷結(jié)合型耐火材料,由于其強(qiáng)度高、抗侵蝕和抗熱震性能好,因而大量的適用于連鑄用滑動(dòng)水口系統(tǒng)的滑板磚及連鑄三大件,即長(zhǎng)水口、浸入式水口和整體塞棒等。
氧化鋁具有高的抵抗酸、堿性爐渣、金屬和玻璃溶液作用的能力。它在高溫下的氧化性氣氛或是還原性氣氛中使用,均能受到良好的使用效果。而碳素原料榮盛耐材別是石墨具有高的熱導(dǎo)率和低的線膨脹系數(shù),同時(shí)與渣和高溫溶液具有不濕潤(rùn)性。因此鋁碳磚具有如下性能。
(1)鋁碳質(zhì)耐火材料具有優(yōu)異的抗渣性能和抗熱震性能。與鎂碳質(zhì)耐火材料相比,鋁碳質(zhì)耐火材料具有更好的抗堿侵蝕和抗TiO2渣侵蝕能力。
(2)對(duì)于燒成鋁碳磚,由于添加物硅與碳在高溫下反應(yīng)形成碳化硅,使其具有雙重結(jié)合系統(tǒng),即碳結(jié)合和陶瓷結(jié)合,因而燒成鋁碳質(zhì)耐火材料具有高的力學(xué)性能,在連鑄中不但充當(dāng)傳統(tǒng)的耐火材料,而且是一種功能結(jié)構(gòu)材料。
目前鋁碳耐火材料主要選用電熔剛玉、燒結(jié)剛玉或燒結(jié)板狀剛玉、榮盛耐材或Ⅰ級(jí)榮盛耐材礬土熟料作制品的粗顆粒成分。選用剛玉細(xì)粉或電熔莫來石、燒結(jié)合成莫來石細(xì)粉,也可采用合成高莫來石細(xì)粉。在制品中摻加一定數(shù)量的碳,對(duì)改善制品性質(zhì)、延長(zhǎng)使用壽命有利。碳的熔點(diǎn)很高,線膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性好。碳可以滲透到制品中的顆??紫秲?nèi)或在顆粒之間形成脈狀網(wǎng)絡(luò)碳鏈結(jié)構(gòu),形成“碳結(jié)合”,從而降低制品的氣孔率,提高制品的高溫強(qiáng)度。碳還可形成不受金屬和熔渣侵蝕的表面,提高制品的抗侵蝕能力和耐熱沖擊性。此外,碳的存在為鐵、硅氧化物的還原創(chuàng)造了條件,所生成的金屬與耐火材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在氧化物被碳還原的過程中,生成的氣體能夠阻止蓉蓉氧化物向耐火材料內(nèi)部滲透。碳還可提高制品的導(dǎo)熱性,以避免制品的個(gè)別部位因溫度過熱不均勻而導(dǎo)致磚的剝落、斷裂。所以,鋁碳磚中的碳素原料以鱗片狀天然石墨為主,也可采用熱解高純石墨,通常還加入炭黑??寡趸瘎┯薪饘貯l、Si粉及SiC、B4C粉。加入少量抗氧化劑能延緩含碳層氧化,提高制品的使用壽命。
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