鋁碳磚生產廠家-耐火材料行業(yè)知識-耐火磚高鋁磚剛玉磚澆注料河南耐火材料廠-宏泰耐材

鋁碳磚屬于鋁碳質耐火材料范圍。所謂鋁碳質耐火材料就是指將氧化鋁原料和碳素原料，多數情況下還加入其它原料，如碳化硅、金屬硅等，用瀝青或樹脂一類有機結合劑粘結而成的碳復合耐火材料。

廣義的講，以Al?O?+C為主要成分的耐火材料就稱為鋁碳質耐火材料。按生產工藝來分，可將鋁碳質耐火材料分為兩大類：不燒鋁碳質耐火材料和燒成鋁碳質耐火材料。性能特點是抗侵蝕性強、熱震穩(wěn)定性好、強度高和熱導率高。

鋁碳磚包括兩類，一類是含氧化鋁及石墨的鋁碳磚，寫作Al?O?-C磚;另一類是含氧化鋁、碳化硅及石墨的鋁碳磚，寫作Al?O?-SiC-C磚。兩類鋁碳磚的生產工藝不同。Al?O?-C磚經高溫燒成，即燒成Al?O?-C磚。Al?O?-SiC-C磚為未經高溫燒成的不燒磚。燒成Al?O?-C磚具有高強度典型用途為澆鋼滑板。不燒Al?O?-SiC-C磚由于可添加多種特殊加入劑，尤其具有抗堿、抗渣及抗氧化的特殊性能，它典型的用途為魚雷罐式鐵水車內襯。

鋁碳磚的原料選擇：耐火骨料和粉料主要用特級、一級礬土熟料，也可用白剛玉、棕剛玉等材料;碳素材料主要用鱗片石墨，還有中溫瀝青等;碳化硅則用特級或一級品，也可用致密SiC;結合劑用酚醛樹脂，其固含量≥75%，游離酚≤6%，殘?zhí)剂俊?3%，含水率≤2%，密度1.1g/cm3左右。其通用配合比：粗骨料40%~60%、細骨料5%~20%、鱗片石墨8%~15%、SiC4%10%、耐火粉料15%~25%和結合劑4%~6%。另外，根據需要摻加超微粉、抗堿劑和膨脹劑等外加物。

混練、成型及熱處理與鎂碳磚類似。

鋁碳磚由于其抗氧化性明顯優(yōu)于鎂碳磚，抗Na?O系渣的侵蝕性能優(yōu)良，因此在鐵水預處理設備中得到了廣泛的應用。燒成鋁碳質耐火材料(簡稱燒成鋁碳磚)屬于陶瓷結合型，或者說屬于陶瓷一碳復合結合型。它大量用作連鑄用滑動水口滑板，長水口、浸入式水口及上、下水口磚、整體塞棒等。燒成鋁碳磚以其高強度、高抗侵蝕性能及高的抗熱震穩(wěn)定性，成為長壽命的鑄錠耐火材料。

另外，現(xiàn)代用于高爐出鐵溝的耐火材料也是以Al?O?為主要原料，添加SiC和C制成的不定形耐火材料。雖然鐵溝料品種眾多，有搗打料、可塑料、澆注料、振動料等，結合方式除瀝青或樹脂結合之外，還有化學結合、水泥和粘土結合等，但亦屬于鋁碳質耐火材料的范疇。

高爐鋁碳磚是高爐內襯更新?lián)Q代的良好材料，其性能優(yōu)于高爐內襯傳統(tǒng)耐火磚，與氮化硅結合碳化硅磚的性能相似，成本降低2/3。因此，鋁碳磚問世以來，已在高爐上得到了應用，并獲得良好的使用效果。

由于其抗氧化性明顯優(yōu)于鎂碳磚，抗Na?O系渣的侵蝕性能優(yōu)良，因此在鐵水預處理設備中得到了廣泛的應用。燒成鋁碳質耐火材料(簡稱燒成鋁碳磚)屬于陶瓷結合型，或者說屬于陶瓷一碳復合結合型。它大量用作連鑄用滑動水口滑板，長水口、浸入式水口及上、下水口磚、整體塞棒等。燒成鋁碳磚以其高強度、高抗侵蝕性能及高的抗熱震穩(wěn)定性，成為長壽命的鑄錠耐火材料。

有的重點廠還在鋼包和中間包使用鋁鋯碳滑板，效果很好。鋁鋯碳質滑板在鋼包的使用次數為3~5爐次以上，在中間包的使用次數可達5~10爐次。鋁碳長水口和鋁碳鋯碳復合浸入式水口使用爐次可連澆8~12爐。

鋁碳磚的損毀機理

對于鋁碳質材料抵抗熔渣的侵蝕能力，沈繼耀等認為與熔渣CaO/SiO?或Na?O/SiO?，總鐵氧化物含量、粒度及材料基質相與骨料的顯微結構有很大關系，進而根據各種熔渣作用下，使用后的不同鋁碳質材料的顯微結構分析，認為其渣蝕損毀的過程為以下類型：

一是含碳基質相先于骨料氧化侵蝕。如果材質氣孔率高，基質相含量高、抗氧化性差：骨料結構致密，抗侵蝕性好，或者熔渣的氧化性強，都可能導致含碳基質相先于骨料氧化脫碳，熔渣沿凹陷的脫碳區(qū)侵蝕，骨料處于渣的包圍之中逐漸熔損，甚至脫落流失。這種侵蝕形式是由于基質相與骨料的抗氧化與抗侵蝕性能差別較大造成的。這種小連續(xù)的侵蝕速度較快。

二是含碳基質相與骨料同步熔損。當材料的結構致密、氣孔率低，熔渣對基質相的氧化作用與其骨料的熔損作用均衡時，就發(fā)生基質與骨料同步均勻的熔蝕現(xiàn)象。以這種形式熔損時，材料各部分都充分發(fā)揮了抗熔渣侵蝕的能力，使材料連續(xù)緩慢的熔蝕消損。

三是材料工作面的剝落損毀，含碳耐火材料在高溫長期使用時，表面層附近的氧化脫碳。雜質或細顆粒促使該部位燒結致密化。引起表面層與內部彈性模量，熱膨脹系數等的差異，在熱沖擊作用下，材料表面易發(fā)生裂紋而剝落損毀。

四是熔渣與鋼水界面處耐火材料在鋼水與熔渣交替作用下，局部嚴重熔損。