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碳磚不僅廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè),還用于鋁電解槽。此外,廣泛用在電鍍工業(yè)的酸洗槽、電鍍槽,造紙工業(yè)的溶解槽,化學工業(yè)的反應(yīng)槽、貯槽,石油化學工業(yè)的高壓釜,鐵合金工業(yè)爐(或設(shè)備的內(nèi)襯)、酸液、堿液槽襯和管路,以及熔煉有色金屬(如鋁、鉛、錫等)的爐襯?! ∮捎谔即u的上述性質(zhì),故被廣泛應(yīng)用于砌筑高爐爐底、爐缸。近年來使用范圍不斷擴大,爐腹和爐身下部也開始采用碳磚??商岣吒郀t的連續(xù)作業(yè)時間,延長使用壽命?! 「郀t爐缸用耐火材料性能的好壞是影響高爐壽命的關(guān)鍵因素之一。在高爐爐缸用耐火材料的發(fā)展中,一是改進碳磚的性能、結(jié)構(gòu),采用高熱導(dǎo)、高純度、微氣孔的熱壓碳磚,以克服由于堿侵蝕、碳沉積、鐵水滲透等因素造成爐缸的毀損;二是采用新的爐缸材料。由法國Savoi公司開發(fā)的“陶瓷杯”技術(shù),現(xiàn)已在世界范圍被接受和采用,迄今為止已有21座高爐采用了“陶瓷杯”技術(shù),容積有5000m3的高爐,到1997年將另有11座投入使用。“陶瓷杯”技術(shù)的顯著特點是大大減少了鐵水滲透引起的毀損,減少熱損失,使易造成碳磚脆化的800℃等溫層移至陶瓷杯砌層內(nèi),消除了由于鐵水溫度提高和鐵水流量加大而造成的出鐵口區(qū)域的過早損毀,從而提高了爐缸的壽命。
碳磚的熱穩(wěn)定性好,熱脹系數(shù)小,耐高溫,耐各種酸、堿、鹽和有機溶劑的侵蝕,但在氧化氣氛中容易氧化?! √即u為暗灰色,有光澤,燒成良好的碳磚不沾污手,用小錘敲擊有清脆聲。耐火度和荷重軟化溫度高,抗熱震性好;不被溶渣、鐵水等潤濕,幾乎不受所有酸堿鹽和有機藥品的腐蝕,抗渣性好,高溫體積穩(wěn)定,機械強度高,耐磨性好,具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性?! ×硗猓家籽趸?,無論是原料的煅燒或是制品的焙燒以及制品的使用,均要在還原氣氛中進行。
1.有極高的耐火度 不熔化亦不軟化。只有在很高溫度時,才有揮發(fā)(>3000℃時)。但這一溫度在高爐內(nèi)是達不到的。 2.抗壓強度大?! ∑淇箟簭姸瓤蛇_250~500kg/cm2,與粘士磚差不多。但粘土磚其抗壓強度高可達1000kg/cm2?! ?.荷重軟化點比粘土磚高的多。一般粘土磚之荷重軟化溫度為1400℃,而碳磚荷重軟化溫度是不存在的(即軟化點極高),但必須指出這只是對灰分不多的高質(zhì)量碳磚而言?! ?.抗渣性很好,除去含F(xiàn)eO高的渣以外,任何渣都不能起侵蝕作用?! ?.有較高的耐磨強度,它的耐磨強度不次于黏土磚?! ?.不為鐵、渣所浸潤(鐵渣不能沾于碳磚上),所以結(jié)瘤的機會,和與鐵、渣起作用而損壞的機會較少。因此,過去會在爐身砌碳磚,認為這樣可能使結(jié)瘤機會減少(因為一般爐瘤多在爐身處生成),但結(jié)果證明,如果操作不正常,則還是照樣有爐瘤生成的?! ?.膨脹系數(shù)小。這是碳磚的特點之一,其他耐火材料遠不如它。在高溫下急冷也不會產(chǎn)生裂紋,這對某些由于易生裂紋而易損壞的部分(如爐底)是極需要的性質(zhì),所以爐底砌磚多用碳磚來砌成?! ?. 導(dǎo)熱性比粘土磚高的多,特別是石墨磚。但其效果可能是有益的,也可以是有害的。熱損失大就是負效果,但在下部易使渣皮生成則是有利的。高爐下部用碳磚砌時,就可以不用冷卻水冷卻,而只用空氣來進行自然冷卻,甚至有些較小的高爐爐缸根本就不需要冷卻。但一般仍是用冷卻水箱的,因為有時碳磚質(zhì)量不好,爐缸很易毀壞,若無冷卻水箱便會產(chǎn)生鐵渣穿漏事故,同時安裝冷卻水箱也并不十分麻煩,因此,在利用碳磚時也仍舊應(yīng)用冷卻水箱?! √即u的制造,一般是用碾成很小粒度的含灰分少的焦炭(<10毫米),加16~18%的煤焦油攪拌混合均勻,同時再破碎到6毫米,然后加壓成型,同時也使氣孔度減小,在密封的爐子中焙燒數(shù)晝夜,焙燒溫度為1000℃。此爐中應(yīng)毫無通空氣的空隙;焙燒時用砂復(fù)蓋于磚型上,使磚與空氣完全隔絕由傳導(dǎo)作用來加熱磚坯。燃料消耗多及產(chǎn)量不高是造成碳磚價格昂貴的原因。
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