第5章 氧化物-碳复合耐火材料-1概况、理论基础和MgO-C质
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6/4/2014
双板滑动式水口工作示意
图10
连铸系统
16
钢包渣线 MgO-C 包衬 Al2O3-MgO-C 长水口
Al2O3-C
图11 钢包—中间包系统
6/4/2014 17
渣线：镁碳砖
包衬：铝镁碳砖
钢壳
图12 钢包结构示意图
6/4/2014 18
钢水作用区
精炼炉钢包
渣线
图13 出完钢后的钢包
但石墨在空气中易氧化，用于碳复合 耐火材料时应该采取相应的防氧化措施。
6/4/2014
25
石墨的特性
对炉渣的不湿润性（ non-wetting for slag ） 抗渣性
高的导热性（ high thermal conductivity ） 低的热膨胀性（ Low thermal expamsion ）
6/Biblioteka Baidu/2014 6
（3） 碳复合耐火材料在冶金工业中的地位
碳复合耐火材料是目前钢铁冶金工业中应用最 为广泛的一种耐火材料。图示说明
Fig.1 Blast furnace
6/4/2014 7
具有顶部封闭 装置的炉喉
热风炉
炉身
燃烧室
耐火黏土
6/4/2014
Fig.2 Principle of the blast furnace process
③特殊的抗热震性能；
石墨具有各向异性,宏观膨胀系 数不大;在温度骤变时具体积变 化不大,同时具有良好的导热性 能,因而石墨抗热震性能优良. 6/4/2014
图14 石墨结构示意图
24
④润滑性；石墨层间结合力弱,使之具有润滑性;鳞片越
大,润滑性越好.
⑤良好的化学稳定性和抗侵蚀能力。石墨在常温
下具有很好的化学稳定性,不受任何强酸强碱及有机溶 剂的侵蚀.
（1） 碳(石墨)-氧反应
0.2~0.3mm
5.2 碳复合耐火材料的理论基础
799℃
开始氧化温度=672℃ 745℃
0.065~0.074mm
开始氧化温度=637℃ 699℃
0.0385mm
开始氧化温度=581℃
0 200 400 600 800 1000
Temperature/℃
图16 碳的氧化
6/4/2014
2
参考资料
1. 张文杰,李楠编.碳复合耐火材料[M].冶金工业出版社,1990,6 2. 王诚训编著.MgO-C质耐火材料[M].冶金工业出版社,1995,10 3. 李晓明编著.耐火材料应用热力学[M].武汉工业大学出版社， 1991,12 4. 山口明良编,张文杰译.实用热力学及其在高温陶瓷中的应用[M]. 武汉工业大学出版社，1993,2
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23
石墨的基本性质
真空中:3850℃,低压下升华温 度:2200 ℃,其强度随温度的升 高而增加.
因六角网状平面上的每个碳原子只形 成三个共价键,另一个电子在该平面上 自由移动,且与相邻平面上碳原子的剩 余电子作为电子云存在于网状平面之 间,使石墨具有良好的导热和导电性
①耐高温性能好； ②导热、导电性好；
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问题四、碳复合耐火材料按显微 结构分为哪两类，各有何特点？ 典型制品？
6/4/2014
30
(2) 碳复合耐火材料的显微结构类型
陶瓷结合型和碳结合型 1) 陶瓷结合型 Partical 特点：高温烧成， 在耐火材料组分间形成 陶瓷结合，碳素材料填 充在颗粒间或气孔内， 无连续的碳网。 典型制品：烧成油浸 砖，粘土石墨制品等。 陶瓷结合示意图
图9 直流电弧炉
6/4/2014 15
钢包:
渣线——MgO-C砖 包衬——Al2O3-MgO-C砖
连铸三大件
塞棒——Al2O3-C质 长水口——Al2O3-C质
滑板 中间包底部
mold
执行机构
浸入式水口——Al2O3-C质
滑板——Al2O3-ZrO2-C
SEN-submerged entry nozzle
Ironmaking——torpedo ladle
炼铁——鱼雷罐(运送铁水、铁水预处理脱P,S) Al2O3-SiC-C砖 鱼雷罐
6/4/2014
图5 鱼雷罐
11
转炉 MgO-C砖(MgO-CaO-C砖)
鞍钢250T转炉投产
铁水包 Al2O3-SiC-C砖 图6 转炉炼钢系统
6/4/2014 12
6/4/2014 19
(4) 目前碳复合耐火材料需解决的问题
石墨的高导热 热损失大,不利于节能! 作为炉衬材料 向钢液中渗碳 不利于冶炼低碳钢等品种钢
问题二
6/4/2014
20
（5） “碳”与“炭”的区别
• “碳”与“炭”在耐火材料行业常被混用的根本原因是 对“炭”的科学涵义认识不清。 • 碳是一种元素，符号为C。 • 炭的定义：炭是碳且以无定形碳为主的人造物质 (artifact)。 • 炭共同的、本质的特征：以碳为主的化学组成；其中 的碳以无定形结构存在。
致密MgO保护层的形成主要取决于PO2，同时有还 有下列影响因素： ①、金属添加剂
表2 MgO-C砖中形成1.3×10-2atm Mg（g）所需的温度（℃）
无添加剂
1460
添加金属镁粉
750
添加金属铝粉
950
硅粉
1100
②、渣中FeO的含量和渣中的CaO/SiO2比及MgO含量。 镁碳砖中所形成的致密MgO层的厚度，随着渣中FeO含 量及CaO/SiO2和MgO量的增加而增加。
1 Mg ( g ) O2 ( g ) 2 MgO(s)
Gf , MgO 713.272 0.197T (KJ )
C ( s) 1 O ( g ) CO( g ) 2 2
G f ,CO 119.804 0.08121T (KJ )
求得：
MgO(s) C(s) Mg ( g ) CO( g )
国外
上世纪70年代中期开始， 耐火材料工作者进行了含碳 耐火材料的研究； 70年代 末期，日本九洲耐火材料公 司渡边明等人研制成功镁 碳砖，并在多国申报专利； 镁碳砖最先用于电炉电 极的热点部位；1978年用 于底吹转炉供气嘴，1979 年用于转炉的各个部位。
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电炉结构示意图
5
国内
我国在1980前后年开始研究含 碳耐火材料，并被列入国家“七 五”(1985~1989)科技攻关项目。 1987年在鞍钢三炼钢厂转炉上 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。 上世纪80年代后期，在全国各 大中小钢厂普遍推广使用MgO-C质 耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。 武钢二炼钢厂转炉
G 593.469 0.2782T ( KJ )
令 G =0，则得反应开始温度2133.25K (1860.1℃), 此温度为纯固态MgO与纯石墨反应生成Mg气与CO气的 分压都分别是标准压力时的开始反应温度。
6/4/2014 33
碳与耐火氧化物的反应对碳复合耐火材 料性能的影响
反应消耗了制品中的碳，破坏了材料的显微结构， 对制品的使用性能有害；
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(6) 碳复合耐火材料抗氧化性的测定
规定尺寸的试样，在高温氧化气氛中抵抗氧化的能 力称为抗氧化性。 对碳质材料（沥青、树脂）结合或浸渍的耐火材料 试样除去挥发分，以保留其残存碳的热处理过程称为碳
化。
抗氧化性的测定 有抗氧化剂 无抗氧化剂
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Matrix
Carbon
Ceramic bond
• •
2) 碳结合型 特点：不烧制品，耐火材料间有连续的碳框架 （碳网络）。 • 典型制品：镁碳砖，镁钙碳砖等。
Graphite
Bonding Carbon
碳结合示意图
6/4/2014 32
（3）碳与MgO反应开始温度
在标准状态下，碳与MgO反应的开始温度可 由MgO与CO的标准生成Gibbs自由焓求得。
上次课回顾：
1、镁铝尖晶石材料的分类？
2、镁铝尖晶石的合成机理？
3、按化学矿物组成对白云石质耐火材料进行分 类？
4、请阐述白云石原料在煅烧过程中的物理化学 变化？ 5、白云石材料的抗水化措施？
6、镁橄榄石质制品的生产工艺要点？
6/4/2014 1
本章要点
1. 碳复合耐火材料概况; 2. 碳复合耐火材料的理论基础； 3. MgO-C质耐火材料的制备与应用； 4. MgO-CaO-C质耐火材料的制备与应用； 5. Al2O3-C质耐火材料的制备与应用； 本章是《耐火材料工艺学》的重要部分之一，是我校 热能专业学生必须掌握的辅助专业知识。
6/4/2014
焦炭粉
木炭
21
问题三、碳复合耐火材料与传统 耐火材料相比，突出的优点是什 么？为什么？
6/4/2014
22
（6） 石墨的特性及碳复合耐火材料的优点
•
鳞片较大的石墨具有金属光泽。 种类：天然石墨和人造石墨。 人造石墨是以石油焦、沥青焦等 为主要原料，经2000℃以上的高温石 墨化处理而得。其特点是含碳量高 （99％以上），灰分一般少（不超过 0.5％），但其结晶程度不如天然鳞 片状石墨，且生产工艺复杂。 碳复合耐火材料中大量使用的是 天然鳞片石墨（自然的薄片石墨）。
•具有高的热震稳定性；
使用寿命高
•良好的抗熔渣和钢水的侵蚀性
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碳复合耐火材料使用现状
几乎所有的电炉、转炉炉衬材料均为含碳耐火材料； 使用寿命几乎均在一万炉以上，通过采用溅渣护炉技 术,武钢、济钢等钢厂的炉衬寿命均超过三万炉次。但吨 钢耐材消耗还有待努力降低!
6/4/2014
28
（1） 研究开发背景
新的冶炼技术的需要 • 顶吹、顶底复吹、超高功率电炉、 炉外精炼、铁水预处理、连铸比的提 高等。 • 热震稳定性差； • 抗渣性差； • 使用寿命(service life)低。 能源危机 顶底复吹转炉示意图 电炉及转炉寿命太低
6/4/2014
问题一 碳复合耐火材料的定义？
4
（2） 研究开发历程
6/4/2014 35
问题五、选择抗氧化剂的原则及 其热力学和动力学机理?
6/4/2014
36
(5)选择抗氧化剂的原则及其热力学和动力学机理
原则 （1）根据热力学数据及使用条件判断可能存在的凝聚 相及各气相蒸汽压的大小； （2）比较各凝聚相与氧亲和能力的大小，与CO反应 的可能性; （3）分析各种反应对砖显微结构的影响。 热力学及动力学机理 从热力学观点分析：在工作温度下，添加剂或添加 剂与碳反应的生成物与氧的亲和力比碳与氧的亲和力 大，优先于碳被氧化从而起到保护碳的作用； 从动力学观点分析：添加剂与氧气、一氧化碳反应 的化合物改变了碳复合耐火材料的显微结构，如增加 了致密度、堵塞了气孔，阻碍氧及反应产物的扩散。
致 碳 密 向外扩散,当遇到氧化性气氛时沉积为耐火氧化物致 层 氧 密层，从而阻碍了炉渣的侵蚀 ,有利于制品抗渣性能 化 镁 的提高,同时形成的致密氧化物层能有效地阻止制品 层
渣层 伴随着反应的进行，制品内部的金属蒸汽不断 脱
内部的氧化，抑制碳与耐火氧化物的进一步反应。
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形成致密氧化层的影响因素
热震稳定性
除此以处，石墨与耐火材料在高温下不发生共熔。
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图15 润湿角与材料间的关系
26
碳复合耐火材料的特点及优点
碳复合耐火材料既可以保持原耐火材料的特 点，又能发挥组合后的新特性，它可以根据需要 进行设计，取长补短，从而最大限度地达到使用 要求的性能。如MgO-C砖有效地利用了镁砂的 抗侵蚀能力强和碳的高导热性及低膨胀性,补偿了 碱性制品抗剥落性差的最大缺点。
5. 李红霞 主编.耐火材料手册[M]. 冶金工业出版社,2007,1
6. FactSage6.2热力学计算软件 7. 陈肇友编著. 化学热力学与耐火材料[M]. 冶金工业出版社， 2005,4
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5.1 碳复合耐火材料概况
碳复合耐火材料也称含碳耐火材料(carbon-containing refractories) 。
图示说明fig1blastfurnace462015fig2principleblastfurnaceprocess热风炉燃烧室耐火黏土具有顶部封闭装置的炉喉462015siccalsicccastingbedblastfurnacealsiccalsicc铁沟浇注料高炉出铁口用al高炉出铁场46201510高炉出铁口alsicc质炮泥46201511ironmakingtorpedoladle鱼雷罐炼铁鱼雷罐运送铁水铁水预处理脱psal鱼雷罐46201512转炉炼钢系统铁水包转炉alsicc砖mgoc砖mgocaoc砖鞍钢250t转炉投产46201513转炉底耐火材料内衬吹气时的流动状态气体空间金属液内衬全部是碳复合耐火材料4620151446201515耐高温的mgoc导电炉底砖及mgoc捣打料阳极直流电弧炉46201516图10连铸系统钢包
8
Casting Bed of Blast Furnace
高炉出铁口用
Al2O3-SiC-C炮泥
Al2O3-SiC-C铁沟浇注料
主沟 铁沟 渣沟
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Al2O3-SiC-C Al2O3-SiC-C Al2O3-SiC-C
图3 高炉出铁场
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Al2O3-SiC-C质炮泥
图4 高炉出铁口
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氧枪 转炉炉口
出钢口 气体空间
耳轴环
渣层
金属液 耐火材料内衬 转炉底
内衬全部是碳复合耐火材料 图7 转炉结构示意图
吹气时的流动状态
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工 作 衬 全 部 是 含 碳 耐 火 材 料
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图8 三相交流电炉炼钢示意图
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耐高温的MgO-C导电炉底砖及 MgO-C捣打料(阳极)
双板滑动式水口工作示意
图10
连铸系统
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钢包渣线 MgO-C 包衬 Al2O3-MgO-C 长水口
Al2O3-C
图11 钢包—中间包系统
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渣线：镁碳砖
包衬：铝镁碳砖
钢壳
图12 钢包结构示意图
6/4/2014 18
钢水作用区
精炼炉钢包
渣线
图13 出完钢后的钢包
但石墨在空气中易氧化，用于碳复合 耐火材料时应该采取相应的防氧化措施。
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石墨的特性
对炉渣的不湿润性（ non-wetting for slag ） 抗渣性
高的导热性（ high thermal conductivity ） 低的热膨胀性（ Low thermal expamsion ）
6/Biblioteka Baidu/2014 6
（3） 碳复合耐火材料在冶金工业中的地位
碳复合耐火材料是目前钢铁冶金工业中应用最 为广泛的一种耐火材料。图示说明
Fig.1 Blast furnace
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具有顶部封闭 装置的炉喉
热风炉
炉身
燃烧室
耐火黏土
6/4/2014
Fig.2 Principle of the blast furnace process
③特殊的抗热震性能；
石墨具有各向异性,宏观膨胀系 数不大;在温度骤变时具体积变 化不大,同时具有良好的导热性 能,因而石墨抗热震性能优良. 6/4/2014
图14 石墨结构示意图
24
④润滑性；石墨层间结合力弱,使之具有润滑性;鳞片越
大,润滑性越好.
⑤良好的化学稳定性和抗侵蚀能力。石墨在常温
下具有很好的化学稳定性,不受任何强酸强碱及有机溶 剂的侵蚀.
（1） 碳(石墨)-氧反应
0.2~0.3mm
5.2 碳复合耐火材料的理论基础
799℃
开始氧化温度=672℃ 745℃
0.065~0.074mm
开始氧化温度=637℃ 699℃
0.0385mm
开始氧化温度=581℃
0 200 400 600 800 1000
Temperature/℃
图16 碳的氧化
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参考资料
1. 张文杰,李楠编.碳复合耐火材料[M].冶金工业出版社,1990,6 2. 王诚训编著.MgO-C质耐火材料[M].冶金工业出版社,1995,10 3. 李晓明编著.耐火材料应用热力学[M].武汉工业大学出版社， 1991,12 4. 山口明良编,张文杰译.实用热力学及其在高温陶瓷中的应用[M]. 武汉工业大学出版社，1993,2
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石墨的基本性质
真空中:3850℃,低压下升华温 度:2200 ℃,其强度随温度的升 高而增加.
因六角网状平面上的每个碳原子只形 成三个共价键,另一个电子在该平面上 自由移动,且与相邻平面上碳原子的剩 余电子作为电子云存在于网状平面之 间,使石墨具有良好的导热和导电性
①耐高温性能好； ②导热、导电性好；
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问题四、碳复合耐火材料按显微 结构分为哪两类，各有何特点？ 典型制品？
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(2) 碳复合耐火材料的显微结构类型
陶瓷结合型和碳结合型 1) 陶瓷结合型 Partical 特点：高温烧成， 在耐火材料组分间形成 陶瓷结合，碳素材料填 充在颗粒间或气孔内， 无连续的碳网。 典型制品：烧成油浸 砖，粘土石墨制品等。 陶瓷结合示意图
图9 直流电弧炉
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钢包:
渣线——MgO-C砖 包衬——Al2O3-MgO-C砖
连铸三大件
塞棒——Al2O3-C质 长水口——Al2O3-C质
滑板 中间包底部
mold
执行机构
浸入式水口——Al2O3-C质
滑板——Al2O3-ZrO2-C
SEN-submerged entry nozzle
Ironmaking——torpedo ladle
炼铁——鱼雷罐(运送铁水、铁水预处理脱P,S) Al2O3-SiC-C砖 鱼雷罐
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图5 鱼雷罐
11
转炉 MgO-C砖(MgO-CaO-C砖)
鞍钢250T转炉投产
铁水包 Al2O3-SiC-C砖 图6 转炉炼钢系统
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(4) 目前碳复合耐火材料需解决的问题
石墨的高导热 热损失大,不利于节能! 作为炉衬材料 向钢液中渗碳 不利于冶炼低碳钢等品种钢
问题二
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（5） “碳”与“炭”的区别
• “碳”与“炭”在耐火材料行业常被混用的根本原因是 对“炭”的科学涵义认识不清。 • 碳是一种元素，符号为C。 • 炭的定义：炭是碳且以无定形碳为主的人造物质 (artifact)。 • 炭共同的、本质的特征：以碳为主的化学组成；其中 的碳以无定形结构存在。
致密MgO保护层的形成主要取决于PO2，同时有还 有下列影响因素： ①、金属添加剂
表2 MgO-C砖中形成1.3×10-2atm Mg（g）所需的温度（℃）
无添加剂
1460
添加金属镁粉
750
添加金属铝粉
950
硅粉
1100
②、渣中FeO的含量和渣中的CaO/SiO2比及MgO含量。 镁碳砖中所形成的致密MgO层的厚度，随着渣中FeO含 量及CaO/SiO2和MgO量的增加而增加。
1 Mg ( g ) O2 ( g ) 2 MgO(s)
Gf , MgO 713.272 0.197T (KJ )
C ( s) 1 O ( g ) CO( g ) 2 2
G f ,CO 119.804 0.08121T (KJ )
求得：
MgO(s) C(s) Mg ( g ) CO( g )
国外
上世纪70年代中期开始， 耐火材料工作者进行了含碳 耐火材料的研究； 70年代 末期，日本九洲耐火材料公 司渡边明等人研制成功镁 碳砖，并在多国申报专利； 镁碳砖最先用于电炉电 极的热点部位；1978年用 于底吹转炉供气嘴，1979 年用于转炉的各个部位。
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电炉结构示意图
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国内
我国在1980前后年开始研究含 碳耐火材料，并被列入国家“七 五”(1985~1989)科技攻关项目。 1987年在鞍钢三炼钢厂转炉上 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。 上世纪80年代后期，在全国各 大中小钢厂普遍推广使用MgO-C质 耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。 武钢二炼钢厂转炉
G 593.469 0.2782T ( KJ )
令 G =0，则得反应开始温度2133.25K (1860.1℃), 此温度为纯固态MgO与纯石墨反应生成Mg气与CO气的 分压都分别是标准压力时的开始反应温度。
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碳与耐火氧化物的反应对碳复合耐火材 料性能的影响
反应消耗了制品中的碳，破坏了材料的显微结构， 对制品的使用性能有害；
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(6) 碳复合耐火材料抗氧化性的测定
规定尺寸的试样，在高温氧化气氛中抵抗氧化的能 力称为抗氧化性。 对碳质材料（沥青、树脂）结合或浸渍的耐火材料 试样除去挥发分，以保留其残存碳的热处理过程称为碳
化。
抗氧化性的测定 有抗氧化剂 无抗氧化剂
6/4/2014 31
Matrix
Carbon
Ceramic bond
• •
2) 碳结合型 特点：不烧制品，耐火材料间有连续的碳框架 （碳网络）。 • 典型制品：镁碳砖，镁钙碳砖等。
Graphite
Bonding Carbon
碳结合示意图
6/4/2014 32
（3）碳与MgO反应开始温度
在标准状态下，碳与MgO反应的开始温度可 由MgO与CO的标准生成Gibbs自由焓求得。
上次课回顾：
1、镁铝尖晶石材料的分类？
2、镁铝尖晶石的合成机理？
3、按化学矿物组成对白云石质耐火材料进行分 类？
4、请阐述白云石原料在煅烧过程中的物理化学 变化？ 5、白云石材料的抗水化措施？
6、镁橄榄石质制品的生产工艺要点？
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本章要点
1. 碳复合耐火材料概况; 2. 碳复合耐火材料的理论基础； 3. MgO-C质耐火材料的制备与应用； 4. MgO-CaO-C质耐火材料的制备与应用； 5. Al2O3-C质耐火材料的制备与应用； 本章是《耐火材料工艺学》的重要部分之一，是我校 热能专业学生必须掌握的辅助专业知识。
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焦炭粉
木炭
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问题三、碳复合耐火材料与传统 耐火材料相比，突出的优点是什 么？为什么？
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（6） 石墨的特性及碳复合耐火材料的优点
•
鳞片较大的石墨具有金属光泽。 种类：天然石墨和人造石墨。 人造石墨是以石油焦、沥青焦等 为主要原料，经2000℃以上的高温石 墨化处理而得。其特点是含碳量高 （99％以上），灰分一般少（不超过 0.5％），但其结晶程度不如天然鳞 片状石墨，且生产工艺复杂。 碳复合耐火材料中大量使用的是 天然鳞片石墨（自然的薄片石墨）。
•具有高的热震稳定性；
使用寿命高
•良好的抗熔渣和钢水的侵蚀性
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碳复合耐火材料使用现状
几乎所有的电炉、转炉炉衬材料均为含碳耐火材料； 使用寿命几乎均在一万炉以上，通过采用溅渣护炉技 术,武钢、济钢等钢厂的炉衬寿命均超过三万炉次。但吨 钢耐材消耗还有待努力降低!
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（1） 研究开发背景
新的冶炼技术的需要 • 顶吹、顶底复吹、超高功率电炉、 炉外精炼、铁水预处理、连铸比的提 高等。 • 热震稳定性差； • 抗渣性差； • 使用寿命(service life)低。 能源危机 顶底复吹转炉示意图 电炉及转炉寿命太低
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问题一 碳复合耐火材料的定义？
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（2） 研究开发历程
6/4/2014 35
问题五、选择抗氧化剂的原则及 其热力学和动力学机理?
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(5)选择抗氧化剂的原则及其热力学和动力学机理
原则 （1）根据热力学数据及使用条件判断可能存在的凝聚 相及各气相蒸汽压的大小； （2）比较各凝聚相与氧亲和能力的大小，与CO反应 的可能性; （3）分析各种反应对砖显微结构的影响。 热力学及动力学机理 从热力学观点分析：在工作温度下，添加剂或添加 剂与碳反应的生成物与氧的亲和力比碳与氧的亲和力 大，优先于碳被氧化从而起到保护碳的作用； 从动力学观点分析：添加剂与氧气、一氧化碳反应 的化合物改变了碳复合耐火材料的显微结构，如增加 了致密度、堵塞了气孔，阻碍氧及反应产物的扩散。
致 碳 密 向外扩散,当遇到氧化性气氛时沉积为耐火氧化物致 层 氧 密层，从而阻碍了炉渣的侵蚀 ,有利于制品抗渣性能 化 镁 的提高,同时形成的致密氧化物层能有效地阻止制品 层
渣层 伴随着反应的进行，制品内部的金属蒸汽不断 脱
内部的氧化，抑制碳与耐火氧化物的进一步反应。
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形成致密氧化层的影响因素
热震稳定性
除此以处，石墨与耐火材料在高温下不发生共熔。
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图15 润湿角与材料间的关系
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碳复合耐火材料的特点及优点
碳复合耐火材料既可以保持原耐火材料的特 点，又能发挥组合后的新特性，它可以根据需要 进行设计，取长补短，从而最大限度地达到使用 要求的性能。如MgO-C砖有效地利用了镁砂的 抗侵蚀能力强和碳的高导热性及低膨胀性,补偿了 碱性制品抗剥落性差的最大缺点。
5. 李红霞 主编.耐火材料手册[M]. 冶金工业出版社,2007,1
6. FactSage6.2热力学计算软件 7. 陈肇友编著. 化学热力学与耐火材料[M]. 冶金工业出版社， 2005,4
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5.1 碳复合耐火材料概况
碳复合耐火材料也称含碳耐火材料(carbon-containing refractories) 。
图示说明fig1blastfurnace462015fig2principleblastfurnaceprocess热风炉燃烧室耐火黏土具有顶部封闭装置的炉喉462015siccalsicccastingbedblastfurnacealsiccalsicc铁沟浇注料高炉出铁口用al高炉出铁场46201510高炉出铁口alsicc质炮泥46201511ironmakingtorpedoladle鱼雷罐炼铁鱼雷罐运送铁水铁水预处理脱psal鱼雷罐46201512转炉炼钢系统铁水包转炉alsicc砖mgoc砖mgocaoc砖鞍钢250t转炉投产46201513转炉底耐火材料内衬吹气时的流动状态气体空间金属液内衬全部是碳复合耐火材料4620151446201515耐高温的mgoc导电炉底砖及mgoc捣打料阳极直流电弧炉46201516图10连铸系统钢包
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Casting Bed of Blast Furnace
高炉出铁口用
Al2O3-SiC-C炮泥
Al2O3-SiC-C铁沟浇注料
主沟 铁沟 渣沟
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Al2O3-SiC-C Al2O3-SiC-C Al2O3-SiC-C
图3 高炉出铁场
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Al2O3-SiC-C质炮泥
图4 高炉出铁口
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氧枪 转炉炉口
出钢口 气体空间
耳轴环
渣层
金属液 耐火材料内衬 转炉底
内衬全部是碳复合耐火材料 图7 转炉结构示意图
吹气时的流动状态
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工 作 衬 全 部 是 含 碳 耐 火 材 料
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图8 三相交流电炉炼钢示意图
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耐高温的MgO-C导电炉底砖及 MgO-C捣打料(阳极)