含碳耐火捣打料在高炉出铁沟、渣沟和大型化铁炉等热工设备上应用,与传统的焦油黏土质焦粒捣打料相比,使用寿命成倍提高,操作条件大有改善,经济效果显著,同时满足了生产工艺的技术要求。
含碳耐火捣打料的特点是抗渣性好、热震稳定性强、体积变化小和抗冲刷能力强等。同时,因广泛采用白刚玉、棕刚玉、尖晶石、特级或一级矾土熟料和碳化硅等优质耐火原料,所以具有良好的高温耐火性能。上海宝钢1号高炉出铁沟上,曾用Al2O3-SiC-C质耐火捣打料即含碳刚玉耐火捣打料现已被同材质耐火浇注料所代替。在其余高炉,特别是中、小型高炉的出铁沟和出渣沟上,含碳耐火捣打料的应用十分普遍。
含碳耐火捣打料的组成因高炉的容积即出铁沟的出铁量不同,有较大差异。大、中型高炉的出铁沟,其捣打料用的耐火骨料为电熔白刚五或矾土刚玉、电熔棕刚玉和高温烧成特级矾土熟料等,同时用优质的SiC和鳞片石墨；在中,小型高炉的出铁沟和出渣沟上,其骨料品种为电熔标刚五,矾土然科和特级黏土熟料等,碳化硅可用优质的,也可用混级的,炭质料则用低档鳞片石墨、上状的和其他无定形炭素材料。耐火骨料最大粒径为8man或10mm,在泥料颗粒组成中,以5-3mn的为主,一般为27%-32%,3-1mmn的为18%-23%,其余为大干5mm和小于lmm的,耐火骨料采用多级配制,以便获得最大的堆积密度；碳化硅一般以细粉方式加入,其用量为4%-26%,鳞片或士状石墨、沥青焦和电极粉等含碳材料,其粒径<1.0mm用量为3%-15%。
含碳耐火捣打料用的耐火粉料是由其使用条件决定的。其品种有a-氧化铝粉、白刚玉或矾土基刚玉粉、棕刚玉粉和特级或一级矾土熟料粉等,一般用量为15%-25%；为了增强耐火捣打料的塑性和烧结性,一般需加优质的软质黏上粉,用量为3%-6%。为了提高性能,有的还加硅灰和硼酸。
含碳耐火捣打料用的结合剂,主要品种有结合黏上、磷酸、磷酸铝、树脂和沥青等,用量为1.5%-8.5%。其外加剂有表面活性剂,可增强炭素料与水的亲合力,便于捣打密实。用酸性结合剂时,应加草酸等抑制剂,缓冲酸与金属铁的反应,延长捣打料的保存期。用结合黏土结合剂时,应加稀释分散剂,降低品上的黏性,减少用水量,提高性能。
在含碳耐火捣打料中,有时还用外加物。例如,添加金属硅粉,提高抗氧化性。因为金属硅粉在高温下与C反应,生成SiC,可防止碳的氧化,同时提高耐火捣打料的强度和抗渣性金属硅的适宜用量,一般为2%-4%。添加硼砂,在中温时与C形成B2O3-C固溶体,能提高中温强度。
因此，含碳耐火捣打料配制时,耐火骨料、粉料、炭素材料、结合剂和外加剂,一般均不是单独使用,而是复合使用的。例如,中型高炉用的铁沟捣打料,则用棕刚玉、特级或一级矾士熟料作耐火管料和粉料,掺加SiC和石墨粉及球沥青,用结合黏土和磷酸盐复合结合剂。
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