镁碳砖是以高熔点碱性氧化物氧化镁(熔点2800℃)和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料作为原料,添加各种非氧化物添加剂。用炭质结合剂结合而成的不烧炭复合耐火材料。镁碳砖主要用于转炉、交流电弧炉、直流电弧炉的内衬,钢包的渣线等部位。镁碳砖供应镁碳砖作为一种复合耐火材料,有效地利用了镁砂的抗渣侵蚀能力强和碳的高导热性及低膨胀性,补偿了镁砂耐剥落性差的缺点。其主要特点有:1具有良好的耐高温性能2抗渣能力强3抗热震性好4高温蠕变低。
通过转炉喷枪耐火浇注料的应用,加入纯铝酸钙水泥可使浇注料具有较高的强度,电炉喷补料但纯铝酸钙水泥加入量过多将带入较多的CaO,从而降低浇注料的高温性能;因此,在保证一定的常温强度和施工性能的条件下,应尽量减少其加入量,以提高浇注料的高温性能;其加入量以5%为宜。在浇注料中加入一定量的硅灰,对于降低加水量、提高水泥水化结合强度、降低浇注料气孔率、提高其中温强度贡献很大;同时,由于硅灰的主要成分是SiO2,且杂质含量较多,当其加入量过高时易降低浇注料的高温性能。
混料过程中,为了使石墨均匀地包围在镁砂颗粒周围,加料顺序应为:镁砂颗粒→结合剂→石墨→镁砂细粉与添加剂粉。由于石墨含量大、密度小,添加剂量又非常少,欲混合均匀,需要较长的时间,但混合时间过长又容易使镁砂颗粒周围的石墨和细粉脱落,所以混合时间要适当。镁碳砖的成型是使耐火砖组织结构致密化的重要因素:由于泥料中石墨量大,骨料临界颗粒小,因此宜采用高压成型并严格按照先轻后重,多次加压的操作规程压制,以免产生成型裂纹。采用抽真空,排气加压的操作规程。另外,高压成型的砖坯表面非常光滑,搬运和筑砌时易滑动,所以成型后的砖坯要采取浸渍或涂抹0.1一2mm厚的热硬性树脂形成树脂膜防止滑动。一般称这种处理为防滑处理。
泥料的制备。配种时颗粒临界尺寸的选择是重要的。骨料颗粒细化,转炉干式捣打料可减少开口气孔率,增强抗氧化能力。但是骨料颗粒小,会使闭口气孔增加,体积密度降低。另外,细粒MgO骨料容易和石墨反应,通常认为颗粒粒径1mm为宜。在有高压成型设备的条件下,镁砂的颗粒趋向于微细化。我国成型设备的压力较低,干式捣打料生产为了提高耐火砖密度,许多厂家采用5mm以上的颗粒直径。配料中加入石墨的质量和数量至关重要。一般来说,增加耐火砖中石墨含量,耐火砖的抗渣性和热震稳定性会提高,但强度和抗氧化性均会降低,若镁碳砖中碳含量太少(<10%),耐火砖中不能形成网络骨架,则碳的优势不能有效地发挥。所以,碳含量在10—20%范围内较为合适。
在耐火氧化物中,碳可以减小熔渣、钢水与耐火材料的润湿性,增加其导热性,降低其膨胀,因而使耐火材料具有优良的抗热震性能。另外,碳具有较高的热稳定性,其升华温度约4000℃。在110~140bar的压力下,碳在相图中的三相点(固/液/气)接近 4020℃,因此,在低于110bar压力时,碳升华而不熔化。由于碳在高温下氧化,因此以上研究结果只能在特定的条件下才能应用。目前,含碳耐火材料最重要的应用领域为:转炉、电炉和钢包工作衬2.熔炼金属用坩埚3.连铸用关键部件4.高炉炼铁用耐火材料.
共同烧结镁铬砖的直接结合和显微结构的均一性较直接结合砖更好,方镁石脱溶相和晶间二次尖晶石量更多,共同烧结镁铬砖具有一系列较直接结合砖更好的性能,尤以高温强度、耐温度急变性和抗渣性著称。共同烧结砖还可以分为两个品种,一是全共同烧结砖,颗粒和细粉全系共同烧结料,无论是烧成或化学结合的其显微结构基本上是相似的;二是部分共同烧结砖,配料中有一部分,比如粗颗粒用共同烧结料,而细粉部分可用细铬矿和镁砂纸粉按一定比例混合配入砖中,这样烧成的和化学结合的制品便在显微结构上有所差异。