什么是鋁碳質(zhì)耐火材料?

　鋁碳質(zhì)特種耐火材料是指以氧化鋁和碳素為原料，大多數(shù)情況下還加入其他原料，如SiC、金屬Si、Al等，用瀝青或樹脂等有機結(jié)合劑粘結(jié)而成的碳復合特種耐火材料。廣義上講，以氧化鋁和碳為主要成分的耐火材料均稱為鋁碳質(zhì)耐火材料。鋁碳質(zhì)耐火材料按其*工藝不同，又可分為兩類：不燒鋁碳質(zhì)耐火材料和燒成鋁碳質(zhì)耐火材料。

　　不燒鋁碳質(zhì)耐火材料屬于碳結(jié)合型耐火材料，由于其性明顯優(yōu)于鎂碳磚，且抗Na2O系渣的侵蝕性能優(yōu)良，因此在高爐、鐵水包等鐵水預處理設備中*廣泛的應用。燒成鋁碳質(zhì)耐火材料屬于陶瓷結(jié)合型耐火材料，由于其強度高、抗侵蝕和抗熱震性能好，因而大量的適用于連鑄用滑動水口系統(tǒng)的滑板磚及連鑄三大件，即長水口、浸入式水口和整體塞棒等。

　　氧化鋁具有高的抵抗酸、堿性爐渣、金屬和玻璃溶液作用的能力。它在高溫下的氧化性氣氛或是還原性氣氛中使用，均能受到良好的使用效果。而碳素原料是石墨具有高的熱導率和低的線膨脹系數(shù)，同時與渣和高溫溶液具有不濕潤性。因此鋁碳磚具有如下性能：

　?。?）鋁碳質(zhì)耐火材料具有優(yōu)異的抗渣性能和抗熱震性能。與鎂碳質(zhì)耐火材料相比，鋁碳質(zhì)耐火材料具有更好的抗堿侵蝕和抗TiO2渣侵蝕能力。

　?。?）對于燒成鋁碳磚，由于添加物硅與碳在高溫下反應形成碳化硅，使其具有雙重結(jié)合系統(tǒng)，即碳結(jié)合和陶瓷結(jié)合，因而燒成鋁碳質(zhì)耐火材料具有高的力學性能，在連鑄中不但充當傳統(tǒng)的耐火材料，而且是一種功能結(jié)構(gòu)材料。典型鋁碳制品的理化指標見下表。

　　目前鋁碳耐火材料主要選用電熔剛玉、燒結(jié)剛玉或燒結(jié)板狀剛玉、或Ⅰ級礬土熟料作制品的粗顆粒成分。選用剛玉細粉或電熔莫來石、燒結(jié)合成莫來石細粉，也可采用合成高莫來石細粉。在制品中摻加一定數(shù)量的碳，對改善制品性質(zhì)、延長使用壽命有利。碳的熔點很高，線膨脹系數(shù)小，導熱性好。碳可以滲透到制品中的顆?？紫秲?nèi)或在顆粒之間形成脈狀網(wǎng)絡碳鏈結(jié)構(gòu)，形成“碳結(jié)合”，從而降低制品的氣孔率，提高制品的高溫強度。碳還可形成不受金屬和熔渣侵蝕的表面，提高制品的抗侵蝕能力和耐熱沖擊性。此外，碳的存在為鐵、硅氧化物的還原創(chuàng)造了條件，所生成的金屬與耐火材料不發(fā)生化學反應。在氧化物被碳還原的過程中，生成的氣體能夠阻止蓉蓉氧化物向耐火材料內(nèi)部滲透。碳還可提高制品的導熱性，以避免制品的個別部位因溫度過熱不均勻而導致磚的剝落、斷裂。所以，鋁碳磚中的碳素原料以鱗片狀天然石墨為主，也可采用熱解高純石墨，通常還加入炭黑。劑有金屬Al、Si粉及SiC、B4C粉。加入少量劑能延緩含碳層氧化，提高制品的使用壽命。