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高炉铝碳砖其品种有铝碳质滑板砖、铸口砖、耐碱铝碳砖和高炉铝碳砖等,性能特点是抗侵蚀性强、热震稳定性好、强度高和热导率高。高炉铝碳砖的品种不同,使用的原材料也有区别。耐火骨料和粉料主要用特级、一级矾土熟料,也可用白刚玉、棕刚玉等材料;碳素材料主要用鳞片石墨,还有中温沥青等;碳化硅则用特级或一级品,也可用致密SiC;结合剂用酚醛树脂,其固含量≥75%,游离酚≤6%,残碳量≥43%,含水率≤2%,密度1.1 g·cm-3左右。
铝碳砖试样的制备过程为:先把特级矾土骨料混炼1min,然后加入2/3的树脂混合2min,再加入预混合粉混炼10min,最后加入剩余树脂混炼10min,最后加入剩余树脂混炼15min,出料后在400t摩擦压砖机下成型,干燥、烧成后经检选得到成品。为保证泥料及坯体的性能,特级矾土骨料要求加热到50-60℃,树脂要求水浴加热到50℃左右。烧成微孔铝碳砖采取基质共磨工艺。具体是将电熔白刚玉、炭素材料、SiC硅微粉、添加物及抗氧化剂等一起加入筒磨机细磨,制成预混合粉。
烧成铝碳砖属于陶瓷结合或陶瓷一碳复合结合材料,它大量用作连铸用滑动水口滑板、长水口、浸入式水口上、下水口砖和整体塞棒等。不烧铝碳砖属于碳结合材料,由于抗氧化性明显优于镁碳砖,抗Na2O系渣的侵蚀性能优良,因此在铁水预处理设备中得到了广泛的应用。铝碳砖又叫铝碳耐火砖,它是以刚玉(高级铝矾土、莫来石等)和石墨为主要原料制成的含碳质耐火材料,铝碳砖根据制作工艺分为烧成铝碳砖和不烧铝碳砖。
烧成铝碳砖的生产工艺要点是在氧化铝原料(如烧结刚玉、电熔刚玉或烧结刚玉及合成莫来石料)中掺入碳素原料,并添加硅粉、SiC粉、铝粉等少量其他原料,以酚醛树脂或沥青为结合剂,经配料、混合、等静压成型(或机压成型),在还原气氛中1300℃左右烧成,再经热处理和油浸及机械加工而成。
高炉铝碳砖用途:可用于高炉、连铸中间包(长水口、浸入式水口、塞棒、上下水口砖等,滑板砖)、钢包、铁水罐、鱼雷罐等热工设备。
高炉铝碳砖电镜分析表明:渣中CaO向砖中渗透,而砖中Al2O3、SiO2、TiO2进入渣中,尤以Al2O3、SiO2为甚。因此可以认为与渣反应较剧烈的是含Al2O3的材料,如特级矾土、白刚玉等,而炭素材料抗渣能力强,其杂质成分SiO2也被侵蚀进入渣中。SiO2的熔入提高了渣的粘度,因而提高了高炉铝碳砖的抗渗透能力。
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