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烧成微孔铝碳砖用的耐火骨料临界粒径为8mm,其通用配合比:粗骨料40%~60%、细骨料5%~20%、鳞片石墨8%~15%、SiC4%~10%、耐火粉料15%~25%和结合剂4%~6%。另外,根据需要掺加超微粉、抗碱剂和膨胀剂等外加物。高炉作为炼铁的主体设备,风口区和炉腹主要受高温状态的煤气、炉渣、铁水、焦炭的上、下运动和各种高温冶金反应的影响;炉腹和炉身下部主要受高FeO炉渣、碱金属、锌及CO的侵蚀以及CO2、H2O的氧化等影响。
烧成微孔铝碳砖,主要用于风口区往上的炉腹、炉腰部位砌筑高炉内衬工作层。烧成微孔铝碳砖是指平均孔径不大于1μm,孔径小于1μm的孔容积占开口气孔总容积的百分率不小于70%的烧成铝碳砖。烧成微孔铝碳砖特性:气孔率低,透气度低。耐压强度高,热导率高。抗渣、抗碱、抗侵蚀能力强。热震稳定性能好。
连铸中间包用铝碳质耐火材料,主要有上水口、下水口和塞棒,这些又叫异型铝碳砖。连铸水口及塞棒等是以刚玉和石墨为主要原料,加入少量的添加剂,采用酚醛树脂为结合剂,经混炼、成型、干燥后在无氧化烧成窑内烧成,烧成温度在1350℃,经加工后,喷涂防氧化涂料即可。
在铝碳砖的制造过程中,越来越多地采用高纯原料,如A12O3的质量分数大于98%一99.5%的烧成刚玉或电熔刚玉,A12O3的质量分数在7O%一76%的合成莫来石,或硅线石、红柱石,也有的采用优质矾土熟料。另外,为了改善成型性能和促进烧结,有时加入少量黏土,所以滑板中一般含有一定数量的SiO2。刚玉抗渣蚀性能好,它的膨胀系数明显高于莫来石,而一定数量的莫来石的存在有利于提高滑板的抗热震稳定性。随着SiO2质量分数的增加,滑板的抗侵蚀性有可能下降。西欧各国和日本的滑板中一般含质量分数为5%一12%的SiO2,合成莫来石的质量分数最多不超过30%。国内烧成铝碳滑板中多数含SiO2量较低,有的几乎不含SiO2。
铝碳砖产生的背景,是随着冶金技术的进步,特别是连续铸钢技术和铁水预处理技术的发展,人们要求耐火砖具有良好的抗侵蚀和抗热震稳定性,使得高铝原料和碳素原料复合的铝碳砖得到迅速发展。目前,铝碳制品以其良好的性能广泛用作连铸滑板、长水口、浸入式水口、整体塞棒,铁水预处理容器(如鱼雷罐车和铁水罐等)的内衬等。另外,用于现代高炉出铁沟的耐火砖(简称铁沟料)也是以A12O3为主要原料,添加SiC和C制成的Al2O3-SiC-C不定形耐火材料。虽然铁沟料品种众多,有捣打料、可塑料、浇注料、振动料等,结合方式除沥青或树脂结合之外,还有化学结合、水泥和黏土结合等,但亦属于铝碳砖的范畴。
连铸中间包用铝碳质耐火材料特性:整体性好,使用安全。可通过塞棒向中间包水口吹氩,可更好净化钢水。强度高、耐钢水及熔渣侵蚀。耐磨、使用寿命长。
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