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在高溫下長(cháng)期使用也不軟化,不受任何酸堿的侵蝕,有良好的抗鹽性能,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(diǎn)是在高溫下易氧化,不宜在氧化氣氛中使用。丹東鎂磚碳質(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。優(yōu)質(zhì)鎂磚石墨制品還可以制成熔煉銅合金和輕合金用的坩堝。碳磚和石墨制品的主要成分為碳(C),其熱膨脹系數很低,導熱性高,耐熱震性能好,高溫強度高,抗酸堿和鹽的侵蝕,尤其是弱酸堿具有較好的抵抗能力,不受金屬和熔渣的潤濕,質(zhì)輕,一般用于鋼鐵冶煉行業(yè),也用作石油、化工行業(yè)的高壓釜內襯。碳化硅是一種優(yōu)良的耐火材料,抗侵蝕性能較好,但在高溫(高于1400度)時(shí)易于氧化,不適用于氧化氣氛下使用。
我國耐火材料的再生利用率還不高,即使再利用,也基本上是簡(jiǎn)單的摻入。實(shí)踐表明只有與先進(jìn)的再生技術(shù)結合起來(lái),才能產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益試驗研究結果表明:以高比例的廢耐火材料可以制成優(yōu)質(zhì)的耐火磚、澆注料、搗打料、修補料、濺渣護爐料、出鋼口填料、引流砂和造渣劑等非常有價(jià)值的產(chǎn)品,并且,這些產(chǎn)品的性能能夠接近或達到原產(chǎn)品的水平,有些還可以超過(guò)原產(chǎn)品的水平世界各國充分認識到了廢耐火材料是廉價(jià)的再生資源,能顯著(zhù)提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,而且廢耐火材料的再生利用也是對環(huán)保的貢獻。因此,在不久的將來(lái)以廢耐火材料為原料生產(chǎn)的高附加值的優(yōu)質(zhì)再生產(chǎn)品會(huì )迅速發(fā)展,廢耐火材料的再利用率會(huì )迅速提高,并有向零排放發(fā)展的趨勢。
主要下游行業(yè)產(chǎn)量、經(jīng)濟效益雙降。優(yōu)質(zhì)鎂磚如上文所述,2015年主要下游行業(yè)除10種有色金屬產(chǎn)量同比增長(cháng)5.8%(增速下降1.4個(gè)百分點(diǎn))外,粗鋼、水泥和平板玻璃產(chǎn)量分別下降2.3%、4.8%和8.6%。特別是鋼鐵和水泥分別是近30年來(lái)和近25年來(lái)首次出現負增長(cháng)。此外,下游行業(yè)經(jīng)濟效益大幅下滑。2015年,鎂磚價(jià)格鋼鐵行業(yè)出現全行業(yè)虧損,重點(diǎn)統計鋼鐵企業(yè)銷(xiāo)售收入2.89萬(wàn)億元,同比下降19.05%,實(shí)現利稅-13億元,實(shí)現利潤-645億元,企業(yè)虧損面達到50.5%,同比上升33.67個(gè)百分點(diǎn);有色金屬工業(yè)實(shí)現主營(yíng)業(yè)務(wù)收入5.73萬(wàn)億元,同比增長(cháng)0.2%,實(shí)現利潤1799億元,同比下降13.2%,但有色金屬加工業(yè)實(shí)現利潤1080.4億元,同比增長(cháng)2.5%;水泥制造業(yè)和平板玻璃主營(yíng)業(yè)務(wù)收入分別為8897億元和596億元,同比分別降低9.4%和14.3%;實(shí)現利潤分別為330億元和12億元,同比分別降低58%和12.4%。
耐火材料有很多種分類(lèi)方法,按照供貨形態(tài)可分為定型耐火材料和不定型耐火材料。鎂磚價(jià)格耐火澆注料是一種典型的不定型耐火材料,它是由合理級配的骨料顆粒、細粉與結合劑及外加劑共同組成的混合料。丹東鎂磚耐火澆注料通常以干態(tài),無(wú)同定的外形,加水或其他液體可制成漿狀、泥膏狀和松散狀,進(jìn)行澆注施工。澆注成形后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的水化、凝固后獲得一定強度,烘烤后無(wú)需燒制可直接使用。耐火澆注料具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、施工方便,使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),常被作為熱工窯爐和設備的內襯材料而廣泛使用。近些年來(lái),耐火澆注料的新品種不斷出現,通過(guò)改變材料的組合配比及生產(chǎn)工藝,結合劑添加的劑量和類(lèi)別,外加劑的選擇以及制備技術(shù)的更新,都使其綜合使用效果不斷提高,應用領(lǐng)域也不斷擴展。筆者以國內外有關(guān)耐火澆注料的報道為例,系統地介紹不定型耐火澆注料的組成、發(fā)展及應用。
(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,鎂磚價(jià)格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)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。