碳质耐火材料有硅砖、石墨制品和碳化硅质品。碳质制品是另一类中性耐火材料,根据含碳原料的成分和制品的矿物组成,分为碳砖、石墨制品和碳化硅质品三类。镁橄榄石砖厂家碳砖是用高品位的石油焦为原料,加焦油、沥青作粘合剂,在1300℃隔绝空气条件下烧成。优质镁橄榄石砖石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500-2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料,加黏土、氧化硅等粘结剂在1350-1400℃烧成。也可以碳化硅加硅粉在电炉氮气氛下制成氮化硅-碳化硅制品。碳质制品的热膨胀系数很低,导热性高,耐热震性能好,高温强度高。
轻烧氧化镁粉又叫苛性苦土、活性镁砂,常常称为轻烧镁粉,是一种天然菱镁矿石。鞍山镁橄榄石砖海水、盐湖中提取的镁[Mg(OH)2],经过700〜1100°C温度下煅烧所获得的活性氧化镁。轻烧氧化镁质地疏松,具有很高的比表面积,化学活性很大,常温下就易与水反应。水化物Mg(OH)2在空气中硬化。镁橄榄石砖厂家轻烧氧化镁粉是一种具有中等碱度及化学活性的工业原料,除了用作耐火原料和胶凝材料外,还应用于制药工业、化学工业等领域。另外,随着转炉炼钢溅渣护炉技术的发展,进一步扩展了轻烧氧化镁的应用范围。
镁碳砖的熔损速度随石墨纯度的提高而下降,特别是对纯度大于95%的石墨更明显。对其机理的研究表明,在1300℃以上时,镁砂和石墨中杂质(SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等)都向两者交界处聚集,生成低熔物,使镁砂颗粒容易受到炉渣的侵蚀而流入炉渣中,从而降低了耐侵蚀性。优质镁橄榄石砖实际使用结果表明,使用95%以上含碳电的石墨制成的镁碳砖抗渣性比普通镁碳砖高出0.51倍。使用含碳量大于95%96%的高碳鳞片石墨是既提高镁碳砖质量又降低制砖成本的有效技术措施。如果以同档次石墨和镁砂原料制砖的性能为基准,那么改用高档次石墨比提高镁砂档次对砖性能的提高要大得多。在相同工艺条件下,使用高档次石墨和低档次镁砂原料制成的砖性能比使用高档次镁砂和低档次石墨原料的砖要好。但必须注意,镁橄榄石砖厂家当使用纯度较高的石墨时,砖中生成的液相里少,氧气容易浓透到砖内使石墨发生氧化脱碳,为此必须加入抗氧化剂如金属Al、Si以及Al-Mg合金、SiC、BN等。
大量研究表明,石墨纯度与镁碳砖的高温抗折强度和使用时的熔损速度有直接的关系镁橄榄石砖厂家镁碳砖的高温抗折强度随石墨纯度的提高而增大。这是由于造成镁碳砖显微结构的不同而产生的结果,用纯度较低的石墨制成的镁碳砖经1000℃碳化处理后粗气孔(直径20μm)的比例较大,鞍山镁橄榄石砖气孔率也比高纯石墨制成的制品高。这可能与高纯石墨挠性较高,制砖时易压缩有关。另一点是用纯度较低的石墨制成的镁碳砖结构局部减弱,镁碳砖经过足够高的温度(如1600℃)处理之后,石墨伴生的硅酸盐矿物熔化成玻璃相并与镁砂或碳 发生反应,使原矿物产生蚀损,体积缩小,接触面积减少,在石墨周围形成气孔带,从而 导致镁碳砖高温强度随石墨纯度的下降而降低。
(3) 按材料的存在状态分类粉粒状轻质隔热耐火材料:优质镁橄榄石砖如膨胀珍珠岩、硅藻土和氧化铝空心球等;固定形态轻质隔热耐火材料:如轻质耐火混凝土和轻质浇注料等;纤维状轻质隔热耐火材料:如各种纤维棉,及其制品;混合型轻质隔热耐火材料:如隔热板,保温涂料。(4) 按显微结构分类镁橄榄石砖厂家气相连接型轻质隔热耐火材料:孔结构中开口气孔占据主导位置,气孔相互接通,例如耐火粉粒;固相连接型轻质隔热耐火材料:孔结构中大部分气孔以闭口气孔形式存在。气体被固体包裹,从而形成独立的闭口气孔,固相连续,气相为非连续相。例如泡沫法生产的耐火隔热制品和各种氧化铝空心球制品;气固相并联且混合交错:这类材料的结构气相穿插与固相中,二者皆为连续相。例如耐火纤维制品或纤维复合类制品等。
轻质隔热耐火材料可以按照安装方式、使用的温度环境、材料存在状态、显微结构和生产方式来分类。镁橄榄石砖厂家常用隔热材料已系列化应用,表1列出几种常用轻质隔热耐火材料的部分参数。(1) 按使用方式分类安装于保温层:优质镁橄榄石砖普通型非直接向火;同时安装在保温层和工作层:高级型直接向火。(2) 按材料使用温度分类低温:适用温度小于600℃,例如矿渣棉;中温:适用温度为600-1200℃,例如隔热板、蛭石材料、硅藻土砖等;高温:适用温度大于1200℃,例如纤维、钙长石轻质砖。