碳質(zhì)制品是另一類中性耐火材料,根據(jù)含碳原料的成分和制品的礦物組成,分為碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品三類。碳磚是用高品位的石油焦為原料,加焦油、瀝青作粘合劑,在1300℃隔絕空氣條件下燒成。高品質(zhì)鎂鐵蓄熱磚石墨制品(除天然石墨外)用碳質(zhì)材料在電爐中經(jīng)2500~2800℃石墨化處理制得。碳化硅制品則以碳化硅為原料,加粘土、氧化硅等粘結(jié)劑在1350~1400℃燒成。也可以將碳化硅加硅粉在電爐中氮氣氛下制成氮化硅-碳化硅制品。碳質(zhì)制品的熱膨脹系數(shù)很低,導(dǎo)熱性高,耐熱震性能好,高溫強度高。在高溫下長期使用也不軟化,不受任何酸堿的侵蝕,有良好的抗鹽性能,撫順鎂鐵蓄熱磚也不受金屬和熔渣的潤濕,質(zhì)輕,是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。缺點是在高溫下易氧化,不宜在氧化氣氛中使用。碳質(zhì)制品廣泛用于高溫爐爐襯(爐底、爐缸、爐身下部等)、熔煉有色金屬爐的襯里。石墨制品可以做反應(yīng)槽和石油化工的高壓釜內(nèi)襯。碳化硅與石墨制品還可以制成熔煉銅同金和輕合金用的坩堝。
用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含93%以上SiO2的硅質(zhì)制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強,鎂鐵蓄熱磚廠家但易受堿性渣的侵蝕,它的荷重軟化溫度很高,接近其耐火度,重復(fù)煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗熱震性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚中含30%~46%氧化鋁,它以耐火粘土為主要原料,耐火度1580~1770℃,抗熱震性好,高品質(zhì)鎂鐵蓄熱磚屬于弱酸性耐火材料,對酸性爐渣有抗蝕性,用途廣泛,是生產(chǎn)量最大的一類耐火材料。
這種制品生產(chǎn)工藝的特點是將按一定配比的鎂砂和鉻礦細粉的混合料高溫爐燒,鎂鐵蓄熱磚廠家實現(xiàn)生成二次尖晶石和鎂砂-鉻礦直接結(jié)合為目的的固相反應(yīng),制取共同燒結(jié)料,用此料制造燒成制品或化學(xué)結(jié)合制品。共同燒結(jié)鎂鉻磚的直接結(jié)合和顯微結(jié)構(gòu)的均一性較直接結(jié)合磚更好,方鎂石脫溶相和晶間二次尖晶石量更多,撫順鎂鐵蓄熱磚共同燒結(jié)鎂鉻磚具有一系列較直接結(jié)合磚更好的性能,尤以高溫強度、耐溫度急變性和抗渣性著稱。
生產(chǎn)鎂鉻磚用的原料有:天然原料、鋼包用鎂碳磚人工合成原料以及工業(yè)氧化鉻與工業(yè)氧化鋁等。天然原料:轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚如各種級別的燒結(jié)鎂砂、普通鉻礦以及雜質(zhì)含量低的鉻精礦。高品質(zhì)鎂鐵蓄熱磚人工合成原料:由鎂砂與鉻精礦經(jīng)細磨、混勻、壓坯,然后在高溫下煅燒制得的共燒結(jié)鎂鉻料;以及由菱鎂礦與鉻礦經(jīng)電熔制得的電熔鎂鉻料;還有電熔鎂砂。合成料一般應(yīng)是雜質(zhì)含量低的原料。將以上原料采用不同.鎂鐵蓄熱磚廠家組合與配方可制成名稱繁多的鎂鉻磚,加之廠方不愿對其配方多加說明,因此鎂鉻磚的品種、名稱甚亂,易混淆。根據(jù)國內(nèi)外對鎂鉻磚已有的名稱,大致可進行如下規(guī)范化。
這種磚的特點是原料純,燒成溫度高,方鎂石、尖晶石等高溫相之間直接結(jié)合,硅酸鹽等低熔相為孤島狀分布,因此,顯著地提高了磚的高溫強度和抗渣性。燒制鎂鉻磚的生產(chǎn)工藝與鎂質(zhì)磚大體相仿。鎂鐵蓄熱磚廠家為了消除磚在燒成過程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或用鉻礦-鎂砂共磨壓坯煅燒后制作的細粉,與鎂砂粗顆粒配合制磚的方法,是消除松散效應(yīng)的有效措施。用這種方法制成的鎂鉻磚,同普通鎂鉻磚相比,鎂鐵蓄熱磚磚的氣孔率低,耐壓強度、荷重軟化溫度和抗折強度均較高。用鉻礦-菱鎂礦粉壓坯,經(jīng)高溫煅燒的合成鎂鉻砂制成的鎂鉻磚,抗渣性和高溫強度均比其他鎂鉻磚好。
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