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鋁碳質耐火材料的使用性能及其定義

編輯:耐火澆注料   時間:2019-12-20    瀏覽:   

      鋁碳質特種耐火材料是指以氧化鋁碳素為原料,大多數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結合劑粘結而成的碳復合特種耐火材料。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耐火材料。鋁碳質耐火材料按其生產工藝不同,又可分為兩類:不燒鋁碳質耐火材料和燒成鋁碳質耐火材料。

       不燒鋁碳質耐火材料屬于碳結合型耐火材料,由于其抗氧化性明顯優于鎂碳磚,且抗Na2O系渣的侵蝕性能優良, 因此在高爐、鐵水包等鐵水預處理設備中得到廣泛的應用。燒成鋁碳質耐火材料屬于陶瓷結合型耐火材料,由于其強度高、抗侵蝕和抗熱震性能好,因而大量的適用于連鑄用滑動水口系統的滑板磚及連鑄三大件,即長水口、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。而碳素原料特別是石墨具有高的熱導率和低的線膨脹系數,同時與渣和高溫溶液具有不濕潤性。因此鋁碳磚具有如下性能。

(1)鋁碳質耐火材料具有優異的抗渣性能和抗熱震性能。與鎂碳質耐火材料相比,鋁碳質耐火材料具有更好的抗堿侵蝕和抗TiO2渣侵蝕能力。

(2)對于燒成鋁碳磚,由于添加物硅與碳在高溫下反應形成碳化硅,使其具有雙重結合系統,即碳結合和陶瓷結合,因而燒成鋁碳質耐火材料具有高的力學性能,在連鑄中不但充當傳統的耐火材料,而且是一種功能結構材料。 典型鋁碳制品的理化指標見下表。



       目前鋁碳耐火材料主要選用電熔剛玉、燒結剛玉或燒結板狀剛玉、特級或Ⅰ級優質礬土熟料作制品的粗顆粒成分。選用剛玉細粉或電熔莫來石、燒結合成莫來石細粉,也可采用合成高莫來石細粉。在制品中摻加一定數量的碳, 對改善制品性質、延長使用壽命有利。

       碳的熔點很高,線膨脹系數小,導熱性好。碳可以滲透到制品中的顆粒孔隙內或在顆粒之間形成脈狀網絡碳鏈結構,形成“碳結合”,從而降低制品的氣孔率,提高制品的高溫強度。

       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、硅氧化物的還原創造了條件,所生成的金屬與耐火材料不發生化學反應。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部滲透。

       碳還可提高制品的導熱性,以避免制品的個別部位因溫度過熱不均勻而導致磚的剝落、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。抗氧化劑有金屬 Al、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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