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王万----含碳耐火材料

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含碳耐火材料是指由碳或碳的化合物制成的，主要组分为碳的耐火制品。

含碳耐火材料可分为碳质制品、石墨粘土制品和碳化硅制品三类。

含碳耐火材料的耐火度高（纯碳的熔融温度为3500℃，实际上在3000℃即开始升华。

碳化硅在2200℃以上分解），导热性和导电性均好，荷重变形温度和高温强度优异，抗渣性和抗热震性都比其他耐火材料好。

但这一类制品都有易氧化的缺点。

碳质制品是以碳为主要成分，用焦炭、石墨或热处理无烟煤为原料，以含碳的有机材料为结合剂制得的制品。

这类制品有以焦炭或无烟煤为主要成分的碳砖和经石墨化的人造石墨质和半石墨质碳砖。

碳质制品具有良好的耐热性、抗侵蚀性、高温强度和高温导热性，目前主要用于高炉。

石墨粘土制品是以天然石墨为原料，以粘土作结合剂制得的耐火材料。

它具有良好的导热性，耐高温，不与金属熔体作用，热膨胀小。

这类制品有石墨粘土坩埚、蒸馏罐、铸钢用塞头砖、水口砖及盛钢桶衬砖等。

其中生产最多应用最广的是炼钢和熔炼有色金属的石墨粘土坩埚。

碳化硅质制品是以碳化硅(SiC)为原料生产的高级耐火材料。

其耐磨性和耐蚀性好，高温强度大，导热率高，热膨胀系数小，抗热震性好，近年来其应用领域不断扩大。

碳化硅质制品按结合剂不同可分以下三种：
氧化物结合%26mdash;%26mdash;以粘土、二氧化硅为结合剂的；
氮化物结合%26mdash;%26mdash;以氮化硅(Si3N4)或含氧氮化硅(Si2ON2)为结合剂的；
自结合的%26mdash;%26mdash;利用碳化硅的再结晶作用。

碳化硅质制品目前钢铁冶炼中可用于盛钢桶内衬、水口、塞头、高炉炉底和炉腹、出铁槽、转炉和电炉出钢口、加热炉无水冷滑轨等方面。

在有色金属(锌、铜、铝)冶炼中，大量用于蒸馏器、精馏塔托盘、电解槽侧墙、熔融金属管道、吸送泵和熔炼金属坩埚等。

碳复合耐火材料是由两种或两种以上不同性质的耐火氧化物和碳素材料及非氧化物材料为原料，用含碳有机物作为结合剂而制成的一种多相复合耐火材料。

组成该材料的氧化物主要是MgO、Al2O3、ZrO2和MgAl2O4；碳主要是天然石墨;非氧化物物是从Al、S i、Mg等金属，AlSi、AlMg类的合金以及SiC,B4C之类的碳化物等。

用这些原料通过添加树脂或沥青等结合荆加以成形，而得到的由氧化物、碳、非氧化物以及结合剂所组成的复合耐火材料。

碳复合耐火材料按显微结构分为陶瓷结合型与碳结合型两大类。

典型的陶瓷结合制品有烧成油浸砖、黏土或高铝石墨制品等。

其结构特点是通过高温烧成在耐火材料组分之间形成某种陶瓷结合，碳素材料填充在耐火材料颗粒之间或者气孔内。

虽然烧成铝碳滑板及浸人式水口等类耐火材料制品中也存在一些结合碳膜，但其主要结合形式为陶瓷结合，仍属于陶瓷结合型碳复合耐火材料。

碳结合耐火材料属于不烧耐火材料，其生产工艺一般是先将结合刘和粗颗粒混合均匀.使结合剂在粗级粒表面形成一层薄膜，然后加入耐火材料细粉及石墨，混合均匀后成形。

经热处理后，作为结合剂的树脂固化形成一个固化树脂框架把耐火材料组分和石墨结合起来。

制品经碳化后，树脂框架被碳化而成为碳框架。

显然，碳框架的连续性及强度对制品的性质有很大影响。

对耐火材料及石墨的浸润性能好且残碳高的结合剂。

会形成完整性好、强度离的碳框架。

这种把耐火材料及石墨倾粒结合起来的碳被称为结合碳，结合碳的结构及性质与石墨碳不同，结合碳在软较周围形成一层结合碳膜，此膜构成一空间
碳网络将顺粒结合起来，石墨和耐火材料细粉位于粗颗粒之间
含碳耐火材料是指由碳或碳的化合物制成的，主要组分为碳的耐火制品。

含碳耐火材料可分为碳质制品、石墨粘土制品和碳化硅制品三类。

含碳耐火材料的耐火度高（纯碳的熔融温度为3500℃，实际上在3000℃即开始升华。

碳化硅在2200℃以上分解），导热性和导电性均好，荷重变形温度和高温强度优异，抗渣性和抗热震性都比其他耐火材料好。

但这一类制品都有易氧化的缺点。

碳质制品是以碳为主要成分，用焦炭、石墨或热处理无烟煤为原料，以含碳的有机材料为结合剂制得的制品。

这类制品有以焦炭或无烟煤为主要成分的碳砖和经石墨化的人造石墨质和半石墨质碳砖。

碳质制品具有良好的耐热性、抗侵蚀性、高温强度和高温导热性，目前主要用于高炉。

石墨粘土制品是以天然石墨为原料，以粘土作结合剂制得的耐火材料。

它具有良好的导热性，耐高温，不与金属熔体作用，热膨胀小。

这类制品有石墨粘土坩埚、蒸馏罐、铸钢用塞头砖、水口砖及盛钢桶衬砖等。

其中生产最多应用最广的是炼钢和熔炼有色金属的石墨粘土坩埚。

碳化硅质制品是以碳化硅(SiC)为原料生产的高级耐火材料。

其耐磨性和耐蚀性好，高温强度大，导热率高，热膨胀系数小，抗热震性好，近年来其应用领域不断扩大。

碳化硅质制品按结合剂不同可分以下三种：
氧化物结合%26mdash;%26mdash;以粘土、二氧化硅为结合剂的；
氮化物结合%26mdash;%26mdash;以氮化硅(Si3N4)或含氧氮化硅(Si2ON2)为结合剂的；
自结合的%26mdash;%26mdash;利用碳化硅的再结晶作用。

碳化硅质制品目前钢铁冶炼中可用于盛钢桶内衬、水口、塞头、高炉炉底和炉腹、出铁槽、转炉和电炉出钢口、加热炉无水冷滑轨等方面。

在有色金属(锌、铜、铝)冶炼中，大量用于蒸馏器、精馏塔托盘、电解槽侧墙、熔融金属管道、吸送泵和熔炼金属坩埚等。

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镁碳砖

镁碳砖

镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用河北瀛都复合材料有限公司王丕轩孙志红摘要：概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用，并对其发展前景进行了展望。

关键词：镁碳砖；渣线；低碳化；精炼11镁碳砖发展概况MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发，它是以镁砂（高温烧结镁砂或电熔镁砂）和碳素材料为原料，用各种碳质结合剂制成的耐火材料。

由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。

在日本研发出树脂结合MgO–C砖后，西欧开发了沥青结合的MgO–C砖，其残碳量约为10%，由于价格低于树脂结合MgO–C砖，故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位，同时也用于转炉。

我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2]，并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。

1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后，仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。

发展到目前，全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。

随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求，低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。

低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖，降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。

近年来，对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视，这方面的研究开发工作已取得一定的成果，展现了良好的发展前景。

2 镁碳砖的生产过程2.1 原料MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。

2.1.1 镁砂镁砂是生产MgO–C砖的主要原料，有电熔镁砂和烧结镁砂之分。

电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点，是生产镁碳砖中主要选用的原料。

生产普通镁质耐火材料，对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。

煤系高岭土在耐火材料中的应用

煤系高岭土在耐火材料中的应用

２７２　ＮＡＩＨＵＯＣＡＩＬＩＡＯ／耐火材料２０２１／３ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｈｃｌ．ｃｏｍ．ｃｎ煤系高岭土在耐火材料中的应用周丽１）　冯琦１）　李远兵２）　李永全３）　柴俊兰３）１）湖南超牌科技有限公司　湖南长沙４１００１５２）武汉科技大学　湖北武汉４３００８１３）中国耐火材料行业协会　北京１００７３０摘　要：针对我国优质高铝原料日益稀缺的现状，简要概述了高岭土资源的全球分布及我国的资源特色，重点阐述了煤系高岭土在耐火材料中的应用，如制备Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系耐火原料、轻质／半轻质隔热耐火制品和不定形耐火材料等。

并指出了煤系高岭土的发展方向，期望为煤系高岭土在耐火材料行业的研究和综合利用提供参考。

关键词：煤系高岭土；Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系耐火原料；莫来石；轻质隔热砖；发展方向中图分类号：ＴＱ１７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０２１）０３－０２７２－０５ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０２１．０３．０１９ 我国的高岭土工业起步于２０世纪８０年代，其资源远景储量位于全球前列且矿床分布极具特征，其中我国煤系高岭土的远景储量在１７０亿ｔ以上，相当于世界软质高岭土储量的总和。

高岭土经煅烧去除挥发性杂质后，所得高岭土熟料不仅具有更高的化学稳定性和电绝缘性，而且其洁白度高、密度小、比表面积大。

即使是某些纯度稍低的高岭土熟料，不能用于陶瓷和造纸，也可作为耐火材料行业的优质原料，因此耐火材料是综合应用高岭土熟料的重要市场。

为此，近年来国内外耐火材料领域研究学者针对高岭土熟料的应用开展了大量卓有成效的工作，如制备耐火原料、硅酸铝纤维、多孔陶瓷和不定形耐火材料。

本文中，主要对高岭土的中国资源特色及其在耐火材料行业的应用进行综述，分析其在耐火材料行业中的发展趋势，希望进一步推动中国高岭土行业由资源集中型向创新驱动型的转变。

１　高岭土资源的全球分布及中国资源特色高岭土的全球储量较丰富，但不同地区的高岭土品质差异较大，适用领域也不同。

镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用

镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用

镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用河北瀛都复合材料有限公司王丕轩孙志红摘要：概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用，并对其发展前景进行了展望。

关键词：镁碳砖；渣线；低碳化；精炼11镁碳砖发展概况MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发，它是以镁砂（高温烧结镁砂或电熔镁砂）和碳素材料为原料，用各种碳质结合剂制成的耐火材料。

由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。

在日本研发出树脂结合MgO–C砖后，西欧开发了沥青结合的MgO–C砖，其残碳量约为10%，由于价格低于树脂结合MgO–C砖，故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位，同时也用于转炉。

我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2]，并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。

1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后，仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。

发展到目前，全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。

随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求，低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。

低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖，降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。

近年来，对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视，这方面的研究开发工作已取得一定的成果，展现了良好的发展前景。

2 镁碳砖的生产过程2.1 原料MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。

2.1.1 镁砂镁砂是生产MgO–C砖的主要原料，有电熔镁砂和烧结镁砂之分。

电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点，是生产镁碳砖中主要选用的原料。

生产普通镁质耐火材料，对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。

有色冶金炉用耐火材料的现状与发展

有色冶金炉用耐火材料的现状与发展

C over Report封面报道有色冶金炉用耐火材料的现状与发展王新虎，杨艳龙，吕文英摘要：由于金属熔炼的主要设施是金属冶炼炉窑，因此对金属熔炼行业科学技术进步以及对防火性能材料品种、材质的要求，应该是耐火材料行业对金属冶炼炉窑提高寿命和质量最大的目标。

本文对铜、铅、锌等金属公司冶炼炉窑的情况以及使用耐火材料的特点加以说明。

关键词：有色冶金炉；耐火材料；现状；发展防火建筑材料应用于钢材、金属、玻璃、水泥、瓷器、油田化学、机械设备、锅炉以及轻工、发电、军事等各个产业中，是保障这些产业生产运转和重大科技建设需要的重要基础物质，尤其在高温工业领域中起着难以替代的关键作用。

耐火金属材料的特点在有色冶炼应用上能否得到充分发展，关键取决于其构造方式及应用环境的特点。

只有符合操作方式的构造体，能够适应操作环境，才能发挥耐火金属材料的全部作用。

1 常见的耐火材料1.1 硅石耐火材料硅石耐火材料以SiO2为主要元素，其中SiO2含量不低于93%。

这种防火建筑材料可以是定形或不定形。

该材料具备导热性好、荷载软化点高和抗酸性水渣冲刷性能较好的特性。

然而其抗热震性能较差。

因此，该材料常用于焦炉、玻璃熔炉、酸式炼铁炉以及一些热工仪器的构造上。

1.2 铝硅酸盐耐火材料铝硅酸盐耐火材料的主要元素是Al2O3和SiO2。

根据Al2O3在防火建筑材料中的含量不同，该材料可分为半硅质、黏土质和高铝质三种。

该耐火材料具有质轻、热稳定性良好和保温性能较好的优点。

然而其变形温度通常小于1400℃。

1.3 镁质耐火材料镁质耐火建筑材料是以方镁石为晶相，MgO质量分数超过80%的耐火材料。

由于受到原材料成分的限制，镁质耐火材料的主要成分为MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaO、Cr2O3等。

MgO的熔点高达2800℃，而镁质耐火材料的耐火性可以达到2000℃以上，因此镁质材料具有优异的耐热特性。

铝质耐火材料分为铝砖、镁橄榄石质耐火建材、镁硅尖晶石质耐火建材、铝铬质防火建材和白玉石质耐火建材。