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鎂碳磚的熔損速度隨石墨純度的提高而下降,特別是對純度大于95%的石墨更明顯。對其機理的研究表明,在1300℃以上時(shí),鎂砂和石墨中雜質(zhì)(SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等)都向兩者交界處聚集,生成低熔物,使鎂砂顆粒容易受到爐渣的侵蝕而流入爐渣中,從而降低了耐侵蝕性。優(yōu)質(zhì)浸漬瀝青鎂磚實(shí)際使用結果表明,使用95%以上含碳電的石墨制成的鎂碳磚抗渣性比普通鎂碳磚高出0.51倍。使用含碳量大于95%96%的高碳鱗片石墨是既提高鎂碳磚質(zhì)量又降低制磚成本的有效技術(shù)措施。如果以同檔次石墨和鎂砂原料制磚的性能為基準,那么改用高檔次石墨比提高鎂砂檔次對磚性能的提高要大得多。在相同工藝條件下,使用高檔次石墨和低檔次鎂砂原料制成的磚性能比使用高檔次鎂砂和低檔次石墨原料的磚要好。但必須注意,浸漬瀝青鎂磚批發(fā)當使用純度較高的石墨時(shí),磚中生成的液相里少,氧氣容易濃透到磚內使石墨發(fā)生氧化脫碳,為此必須加入抗氧化劑如金屬Al、Si以及Al-Mg合金、SiC、BN等。
耐火骨料耐火澆注料的骨料類(lèi)型很多,包括粘土質(zhì)骨料、高鋁質(zhì)骨料、堿性骨料、硅質(zhì)骨料、莫來(lái)石質(zhì)骨料、剛玉質(zhì)骨料、隔熱骨料等,其中使用較廣泛的有高鋁質(zhì)骨料、優(yōu)質(zhì)浸漬瀝青鎂磚莫來(lái)石質(zhì)骨料及剛玉質(zhì)骨料浸漬瀝青鎂磚批發(fā)高鋁質(zhì)骨料高鋁質(zhì)骨料是以天然生高鋁礬土為原料,通過(guò)均質(zhì)化成形,經(jīng)過(guò)烘烤、鍛燒等工藝制成,是一種適用于工業(yè)窯爐內襯的重要耐火材料。它具有原料來(lái)源豐富、成分均勻穩定、強度好、耐火度高和耐磨性?xún)?yōu)良等特點(diǎn),深受市場(chǎng)青睞以高鋁質(zhì)骨料為基礎的耐火產(chǎn)品在水泥工業(yè)中應用極為廣泛。張巍等曾以高鋁質(zhì)骨料與細粉為原料,使用二氧化硅微粉和鋁酸鈣水泥為結合劑,制備了水泥窯用低水泥澆注料。研究結果表明:隨著(zhù)熱處理溫度的升高,耐火澆注料產(chǎn)品的體積密度先減小后增大,而常溫抗折強度和耐壓強度先增大后減小再增大,說(shuō)明了該產(chǎn)品有良好的抗熱震性能。單玉香等在分析回轉窯內部耐火材料的使用情況和損毀機理時(shí),以高鋁礬土熟料為主要原料,鋁酸鈣為結合劑,同時(shí)加入氧化鋁微粉,二氧化硅微粉,棕剛玉,藍晶石,鋯英石,碳化硅,尖晶石,鋼纖維,聚丙烯纖維和復合外加劑等,通過(guò)正交實(shí)驗,測得合理數據。結果表明:復合外加劑和合理級配的高鋁質(zhì)骨料顆粒可以顯著(zhù)改善澆注料的性能,此澆注料應用于水泥回轉窯的可行性較高。
高爐用耐火材料:高爐陶瓷杯的發(fā)展越來(lái)越普遍,但需要抗侵蝕性耐火材料的應用保證其使用壽命的延長(cháng),除了設計方面的變化,耐火材料的材質(zhì)反面也發(fā)生很大變化,如微孔炭磚代替過(guò)去的普通炭塊以降低鐵水的滲透,優(yōu)質(zhì)浸漬瀝青鎂磚用過(guò)的黏土磚作原料更能適應出鐵口的炮泥的使用要求,采用灌漿法付對高爐備襯進(jìn)行修補可用有效地阻止備襯熱氣流的沖刷,從而延長(cháng)高爐爐襯的壽命。浸漬瀝青鎂磚批發(fā)轉爐用耐火材料:在轉爐煉鋼方面一種水冷技術(shù)和懸掛系統分別在轉爐爐殼的上部錐體部位和下部桶體不問(wèn)得到應用,從而減小轉爐爐體變形,延長(cháng)轉爐爐襯壽命,提高轉爐生產(chǎn)率,這些新技術(shù)的應用已對耐火材料的使用產(chǎn)生一定的影響,使得轉爐爐齡提高到平均4000爐以上,加之噴補,高石灰和白云石的應用以及濺渣護爐技術(shù)的應用,爐齡超過(guò)一萬(wàn)次是不成問(wèn)題的,這是值得耐火材料生產(chǎn)重視的發(fā)展方向。
輕質(zhì)隔熱耐火材料可以按照安裝方式、使用的溫度環(huán)境、材料存在狀態(tài)、顯微結構和生產(chǎn)方式來(lái)分類(lèi)。浸漬瀝青鎂磚批發(fā)常用隔熱材料已系列化應用,表1列出幾種常用輕質(zhì)隔熱耐火材料的部分參數。(1) 按使用方式分類(lèi)安裝于保溫層:優(yōu)質(zhì)浸漬瀝青鎂磚普通型非直接向火;同時(shí)安裝在保溫層和工作層:高級型直接向火。(2) 按材料使用溫度分類(lèi)低溫:適用溫度小于600℃,例如礦渣棉;中溫:適用溫度為600-1200℃,例如隔熱板、蛭石材料、硅藻土磚等;高溫:適用溫度大于1200℃,例如纖維、鈣長(cháng)石輕質(zhì)磚。
(1) 爐渣對鎂碳磚的侵蝕在鋼包中,由于渣線(xiàn)部位復雜的物理化學(xué)環(huán)境,導致該部位爐襯最易損毀。爐渣對鎂碳磚的化學(xué)侵蝕主要通過(guò)對氧化鎂的溶解,以及對鎂碳磚基體中碳的氧化,并在以下因素的共同作用下,導致鎂碳磚的損毀1、堿度的影響:爐渣的堿度越低,對鎂碳磚的侵蝕越有利,若爐渣堿度升高,使渣中SiO2的活度降低,可以降低對碳的氧化,同時(shí)隨著(zhù)堿度的升高,爐渣中的FeO的活度下降,相對減緩了熔渣對鎂碳磚的侵蝕行為;2、MgO的影響:Osbom等在對LF爐渣線(xiàn)部位進(jìn)行成分分析時(shí)發(fā)現,掛渣層中MgO的含量高達30%,并認為爐渣中MgO的含量越高,鎂碳磚侵蝕越慢,堿度越高,浸漬瀝青鎂磚批發(fā)同樣使爐渣對鎂碳磚的侵蝕減緩3、Al2O3的影響:爐渣中的Al2O3會(huì )降低爐渣的熔點(diǎn)和粘度,優(yōu)質(zhì)浸漬瀝青鎂磚增大爐渣與耐火材料的潤濕性,使爐渣更容易從鎂砂晶界處滲透,使方鎂石脫離鎂碳磚基體4、FeO的影響:首先渣中FeO在高溫下很容易與鎂碳磚中石墨發(fā)生氧化反應,并且產(chǎn)生亮白色鐵珠,形成脫碳層如圖1所示,其次鎂碳磚中的方鎂石亦會(huì )同爐渣中的FeO反應生成低熔點(diǎn)產(chǎn)物。
(4)抗渣能力強耐火磚在使用過(guò)程中,常受到高溫爐渣、金屬和爐塵的化學(xué)腐蝕作用。因此,優(yōu)質(zhì)浸漬瀝青鎂磚耐火磚必須具有抵抗高溫化學(xué)腐蝕的能力(5)高溫體積穩定耐火磚在長(cháng)期高溫使用中,浸漬瀝青鎂磚批發(fā)磚體內部由于晶形轉變會(huì )產(chǎn)生不可恢復的體積收縮或膨脹,造成砌體的損壞。因此,要求耐火磚在高溫時(shí)體積穩定(6)外形尺寸規整、公差小砌體的磚縫雖用耐火泥漿填充,但密度和強度均比制品差,在使用過(guò)程中容易被侵蝕,因而磚縫是砌體的薄弱環(huán)節。因此應使磚縫俞小愈好,只有正確的外形尺寸才能達到達種要求,所以制品不能有大的扭曲、缺邊、砍角、熔洞和裂紋等缺陷,尺寸公差要合乎規定的要求。實(shí)際上并非所有耐火磚都應滿(mǎn)足上述的全部要求,應根據具體條件合理地選用耐火磚。