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製備MgO-C質耐火材料用的碳素材料主要為鱗片石(shí)墨。鱗片石墨按固定碳含量分為四類:高純石墨、高碳石墨、中碳石墨和低碳石墨。
影響鎂碳質耐火(huǒ)材料性能參數的主要有固定(dìng)碳含量、粒度、灰分組成及其含量,顆粒形狀、揮發分及水分等。其中,固定碳是指石墨中除去揮發分、灰分以外的組成部分;揮發分是指石墨中易揮發的有機及無機物。一般情況下,要求石墨的固定碳含量越高,則製備出來的輕質保溫磚在(zài)高溫下使用過程中具有優良的結構,製品的高溫抗折強度等力學性能越好。
用不同(tóng)純度的石墨作為碳素(sù)原料生產出的鎂碳質耐火材料(liào),在結構上存在著明顯的差異。石墨(mò)越純,生產出的耐火材料抗渣(zhā)侵蝕性越優良,石墨純度越低(dī),生產出的耐火材料在高溫下,會由於其中的(de)雜質(zhì)相熔化成玻璃相並與鎂(měi)砂或碳產生反(fǎn)應(yīng),導致內部產生缺(quē)陷,惡化製品的結(jié)構局部,降低製品的高溫強度等。
石(shí)墨(mò)中的揮發分在熱處理過程中會產生較多的揮發物,導致製品的氣孔率增大,降低製(zhì)品(pǐn)的(de)使用性能。
石墨的粒度對製品的熱震穩定性(xìng)及抗氧化(huà)性(xìng)影響(xiǎng)很大。一般認為(wéi),鱗片石墨的鱗片越大,則製品(pǐn)的熱震穩定(dìng)性及抗氧化性越好(hǎo),這是由於大鱗片石墨具有較高的熱導率和較小的比表麵積的緣故。一般(bān)要(yào)求(qiú),生產鎂碳質(zhì)耐火材料用的鱗片石墨其粒度(dù)大於115目(mù)。鱗片石墨的(de)厚度對製品的性能也有影響,鱗片石墨的厚度越小,其(qí)端部(bù)表麵被氧化的有效麵積減小,能提高製品的抗氧化性。近年來,由於低碳鎂碳磚的開發,碳含量減少,為保證(zhèng)石墨在(zài)製品中的均(jun1)勻(yún)分布,粒度有減小的趨勢(shì)。
灰分(fèn)是石墨經氧化處理後的殘留物。石墨中(zhōng)灰分越多,鎂碳質製品的抗渣性能越(yuè)低。此外,雜質(zhì)對於石墨的(de)抗氧化性也有(yǒu)一定的影響。其作用(yòng)可以分為兩個方麵。一方麵是某些(xiē)夾雜氧化物對(duì)於石墨的氧化有(yǒu)催化作用;另一方麵,石墨的灰分對鎂碳質耐火材料氧化後(hòu)所形成的(de)脫碳(tàn)層的厚度有影響,從而影響其抗氧化性。但並非純度越高的石墨製得的MgO-C質耐火材料的抗氧化性越好。