含碳耐火搗打料在高爐出鐵溝、渣溝和大型化鐵爐等熱工設(shè)備上應(yīng)用,與傳統(tǒng)的焦油黏土質(zhì)焦粒搗打料相比,使用壽命成倍提高,操作條件大有改善,經(jīng)濟(jì)效果顯著,同時(shí)滿足了生產(chǎn)工藝的技術(shù)要求。
含碳耐火搗打料的特點(diǎn)是抗渣性好、熱震穩(wěn)定性強(qiáng)、體積變化小和抗沖刷能力強(qiáng)等。同時(shí),因廣泛采用白剛玉、棕剛玉、尖晶石、特級或一級礬土熟料和碳化硅等優(yōu)質(zhì)耐火原料,所以具有良好的高溫耐火性能。上海寶鋼1號(hào)高爐出鐵溝上,曾用Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火搗打料即含碳剛玉耐火搗打料現(xiàn)已被同材質(zhì)耐火澆注料所代替。在其余高爐,特別是中、小型高爐的出鐵溝和出渣溝上,含碳耐火搗打料的應(yīng)用十分普遍。
含碳耐火搗打料的組成因高爐的容積即出鐵溝的出鐵量不同,有較大差異。大、中型高爐的出鐵溝,其搗打料用的耐火骨料為電熔白剛五或礬土剛玉、電熔棕剛玉和高溫?zé)商丶壍\土熟料等,同時(shí)用優(yōu)質(zhì)的SiC和鱗片石墨；在中,小型高爐的出鐵溝和出渣溝上,其骨料品種為電熔標(biāo)剛五,礬土然科和特級黏土熟料等,碳化硅可用優(yōu)質(zhì)的,也可用混級的,炭質(zhì)料則用低檔鱗片石墨、上狀的和其他無定形炭素材料。耐火骨料最大粒徑為8man或10mm,在泥料顆粒組成中,以5-3mn的為主,一般為27%-32%,3-1mmn的為18%-23%,其余為大干5mm和小于lmm的,耐火骨料采用多級配制,以便獲得最大的堆積密度；碳化硅一般以細(xì)粉方式加入,其用量為4%-26%,鱗片或士狀石墨、瀝青焦和電極粉等含碳材料,其粒徑<1.0mm用量為3%-15%。
含碳耐火搗打料用的耐火粉料是由其使用條件決定的。其品種有a-氧化鋁粉、白剛玉或礬土基剛玉粉、棕剛玉粉和特級或一級礬土熟料粉等,一般用量為15%-25%；為了增強(qiáng)耐火搗打料的塑性和燒結(jié)性,一般需加優(yōu)質(zhì)的軟質(zhì)黏上粉,用量為3%-6%。為了提高性能,有的還加硅灰和硼酸。
含碳耐火搗打料用的結(jié)合劑,主要品種有結(jié)合黏上、磷酸、磷酸鋁、樹脂和瀝青等,用量為1.5%-8.5%。其外加劑有表面活性劑,可增強(qiáng)炭素料與水的親合力,便于搗打密實(shí)。用酸性結(jié)合劑時(shí),應(yīng)加草酸等抑制劑,緩沖酸與金屬鐵的反應(yīng),延長搗打料的保存期。用結(jié)合黏土結(jié)合劑時(shí),應(yīng)加稀釋分散劑,降低品上的黏性,減少用水量,提高性能。
在含碳耐火搗打料中,有時(shí)還用外加物。例如,添加金屬硅粉,提高抗氧化性。因?yàn)榻饘俟璺墼诟邷叵屡cC反應(yīng),生成SiC,可防止碳的氧化,同時(shí)提高耐火搗打料的強(qiáng)度和抗渣性金屬硅的適宜用量,一般為2%-4%。添加硼砂,在中溫時(shí)與C形成B2O3-C固溶體,能提高中溫強(qiáng)度。
因此，含碳耐火搗打料配制時(shí),耐火骨料、粉料、炭素材料、結(jié)合劑和外加劑,一般均不是單獨(dú)使用,而是復(fù)合使用的。例如,中型高爐用的鐵溝搗打料,則用棕剛玉、特級或一級礬士熟料作耐火管料和粉料,摻加SiC和石墨粉及球?yàn)r青,用結(jié)合黏土和磷酸鹽復(fù)合結(jié)合劑。
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