鋁炭磚屬于鋁炭質(zhì)耐火材料范圍。所謂鋁炭質(zhì)耐火材料就是用含氧化鋁材料和炭素材料作原料、有時(shí)摻加碳化硅、金屬硅等外加物,用樹脂等有機(jī)結(jié)合劑制成的炭結(jié)合耐火材料。其品種有鋁炭質(zhì)滑板磚、鑄口磚、耐堿鋁炭磚和高爐鋁炭磚等,性能特點(diǎn)是抗侵蝕性強(qiáng)、熱震穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高和熱導(dǎo)率高。
高爐鋁炭磚是高爐內(nèi)襯更新?lián)Q代的良好材料,其性能優(yōu)于高爐內(nèi)村傳統(tǒng)耐火磚,與氮化硅結(jié)合碳化硅磚的性能相似,成本降低2/3。因此,鋁炭磚問世以來,已在高爐上得到了應(yīng)用并獲得良好的使用效果。
高爐鋁炭磚的品種不同,使用的原材料也有區(qū)別。耐火骨料和粉料主要用特級(jí)、一級(jí)礬土熟料,也可用白剛玉、棕剛玉等材料;炭素材料主要用鱗片石墨,還有中溫瀝青等;碳化硅則用特級(jí)或一級(jí)品,也可用致密SiC;結(jié)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。該磚用的耐火骨料臨界粒徑為8mm,其用配合比:粗骨料40%~60%、細(xì)骨料5%~20%、鱗片石墨8%~15%、SiC粉4%`10%耐火粉料15%~25%和結(jié)合劑4%~6%。另外,根據(jù)需要摻加超微粉、抗堿劑和膨脹劑等外加物。
鋁炭磚的生產(chǎn)工藝流程。其技術(shù)措施是耐火骨料多級(jí)級(jí)配,外加物或固體結(jié)合劑與耐火粉料制成預(yù)混合粉,同時(shí)摻加適量的外加劑�;炝蠒r(shí),先加顆粒料和結(jié)合劑,待顆粒料完全被結(jié)合劑包裹后,再加各種粉料,混練15~20min;拌和料在300T 壓磚機(jī)上成型,加壓次數(shù)不少于10次。壓磚機(jī)噸位越大,加壓次數(shù)越少,但不得少于5次、同時(shí),操作應(yīng)先輕后重,便于排氣和減少裂紋。
成型后的半成品,檢驗(yàn)外觀、尺寸和質(zhì)量等。檢驗(yàn)合格的半成品,裝入倒焰窯中焙燒固化,直接或間接加熱均可。焙燒固化溫度依結(jié)合劑的品種而定,一般為200~250℃,焙燒時(shí)間一般為20~50h。其中,在50~60℃時(shí)樹脂開始軟化,在100~110℃時(shí)樹脂中的溶劑排除,因此應(yīng)適當(dāng)保溫。達(dá)到固化溫度時(shí),為了使反應(yīng)進(jìn)行完全并形成炭結(jié)合,也應(yīng)適當(dāng)保溫。當(dāng)然,炭結(jié)合的最終形成,是在較高溫度下進(jìn)行的。出窯后的制品,應(yīng)堆放在庫(kù)房?jī)?nèi),也可暫時(shí)露天貯放。
致密型鋁炭磚具有優(yōu)良的抗堿性能表中的編號(hào)4和編號(hào)5,經(jīng)過抗堿試驗(yàn)后,強(qiáng)度不但不降低,反而提高了;鋁炭磚進(jìn)行抗渣性試驗(yàn)時(shí),當(dāng)減重為21%時(shí),仍顯示出優(yōu)良的性能。鐵水熔蝕指數(shù),鋁炭轉(zhuǎn)為≤2.85%,而炭塊一般為25%左右。致密型鋁炭磚與氮化硅結(jié)合SiC磚相比,在相同抗渣試驗(yàn)條件下,前者失重率約為0.7%,棱角完整有斜裂紋,后者失重率為0.9左右,棱角完整有斜裂紋。這就是說,鋁炭磚也具有優(yōu)良的抗渣性能。
鋁炭磚使用后的殘磚,一般來說失去結(jié)合劑而喪失強(qiáng)度,呈粉狀。如鋁炭磚經(jīng)埋炭燒成后,則無此現(xiàn)象,故燒成鋁炭磚應(yīng)運(yùn)而生,但某些性能稍遜于不燒鋁炭磚。