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含碳耐火材料的分类、性能及使用部位介绍

2017-12-22
含碳耐火材料是指由碳或碳的化合物制成的,主要组分为碳的耐火制品。

含碳耐火材料可分为碳质制品、石墨粘土制品和碳化硅制品三类。

含碳耐火材料的耐火度高(纯碳的熔融温度为3500℃,实际上在3000℃即开始升华。碳化硅在2200℃以上分解),导热性和导电性均好,荷重变形温度和高温强度优异,抗渣性和抗热震性都比其他耐火材料好。但这一类制品都有易氧化的缺点。

碳质制品是以碳为主要成分,用焦炭、石墨或热处理无烟煤为原料,以含碳的有机材料为结合剂制得的制品。这类制品有以焦炭或无烟煤为主要成分的碳砖和经石墨化的人造石墨质和半石墨质碳砖。碳质制品具有良好的耐热性、抗侵蚀性、高温强度和高温导热性,目前主要用于高炉。

石墨粘土制品是以天然石墨为原料,以粘土作结合剂制得的耐火材料。它具有良好的导热性,耐高温,不与金属熔体作用,热膨胀小。这类制品有石墨粘土坩埚、蒸馏罐、铸钢用塞头砖、水口砖及盛钢桶衬砖等。其中生产多应用广的是炼钢和熔炼有色金属的石墨粘土坩埚。

碳化硅质制品是以碳化硅(SiC)为原料生产的高级耐火材料。其耐磨性和耐蚀性好,高温强度大,导热率高,热膨胀系数小,抗热震性好,近年来其应用领域不断扩大。碳化硅质制品按结合剂不同可分以下三种:

氧化物结合——以粘土、二氧化硅为结合剂的;

氮化物结合——以氮化硅(Si3N4)或含氧氮化硅(Si2ON2)为结合剂的;

自结合的——利用碳化硅的再结晶作用。

碳化硅质制品目前钢铁冶炼中可用于盛钢桶内衬、水口、塞头、高炉炉底和炉腹、出铁槽、转炉和电炉出钢口、加热炉无水冷滑轨等方面。在有色金属(锌、铜、铝)冶炼中,大量用于蒸馏器、精馏塔托盘、电解槽侧墙、熔融金属管道、吸送泵和熔炼金属坩埚等。
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