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微孔炭砖性能指标对比

发布日期: 2018-09-13 14:49:47    阅读量(121)    作者:

传统炭砖原料主要由煅烧过的无烟煤构成,并与适量的人造石墨混合以改善其可成型性、强度、导热性及抗碱性,并主要以煤焦油、沥青作为含炭结合剂,经混合、成型,最后成为成品砖。传统炭砖烧成过程中,由于结合剂的蒸发形成了15%~22%的气孔,且多数气孔尺寸为10μm,而高炉停炉后的破损调查表明,铁水渗透至直径约1μm的气孔内,随着铁水在炭砖气孔中的渗透,炭砖的基质首先受到溶蚀,其组织结构遭到破坏,之后炭砖冷面的冷却和热面的高温共同作用,使得铁水重复固化与熔融,并在炭砖上产生细裂纹,进而使炭砖强度进一步降低。所以,为了有效防止铁水渗入,通过减小耐火材料的气孔尺寸,形成微小气孔。当铁水进入微孔后,由于铁水有表面张力,微孔将阻止铁水进入,从而有效防止铁水对炭砖的侵蚀。

一般来说,耐火材料中气孔尺寸的减小可以通过以下途径实现:

①原料粒度分布的调节;

②液体的反复浸渍和烧成;

③气孔中化学产物的生成。

第一种方法是增加原料中亚微米级到10μm直径的细粒组分。然而,微粉用量增加,结合剂数量也会增加,导致挥发分数量也将增加,从而烧成期间形成的气孔数量增多,烧成收缩也增大,致使炭砖在烧成期间产生裂纹。第二种方法是利用煤焦油沥青或硅溶胶反复浸渍以充填气孔,然后烧成。然而,对大型炭砖来说,将煤焦油沥青或硅溶胶均匀浸渍到砖的中心部位是较困难的,同时增加了浸渍和烧成步骤也意味着炭砖制造成本的增加,因此目前极少有人采用这种方法。第三种方法是在原料中添加硅粉,烧成过程中,硅粉与炭砖中的碳结合生成β-SiC晶须,形成的β-SiC晶须可以减少、隔离并部分地堵塞气孔,达到形成微孔的目的,目前该种方法是提高炭砖微气孔率的最有效途径。20世纪90年代以来,国内各耐火材料生产厂家从微孔炭砖的原料出发选择工艺配方、生产工艺,在微气孔形成机理和岩相结构等方面进行了大量和深入的研究,取得了长足的进步,表1是国内外部分厂家微孔炭砖产品性能指标对比。

表1 微孔炭砖性能指标对比

微孔炭砖性能指标对比

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