不烧含碳塞头砖是以叶腊石、高铝钒土熟料、石墨为砖基,添加适量抗氧化剂,经沥青浸渍、 干馏后,应用于钢包中间浇钢使用。其特点是抗热性能好,抗浸蚀,高温性能好等。在浇钢工艺中不淋不漏使用后的塞头砖表面没有被浸蚀,完整无缺,完全满足浇钢的需要。
不烧炭质塞头砖的制备工艺泥料配比如下表1,混炼时间和顺序 叶腊石→树脂→高铝矾土细粉→粘土→石墨→碳粉硅粉。混练10min即可使用。结合剂的选用曾在实验中选用水玻璃。由于水玻璃不能润湿石墨,而且对砖基严重地降低耐火度和高温性能,因此被淘汰。在使用磷酸二氢铝时,发现与添加剂金属Si粉有极大反应,在焖料过程中泥料早干,因此也被淘汰。只有使用酚醛树脂,其为热塑性,加入一定量固化剂,在混炼成型干燥中均为适宜,因此酚醛树脂作为本材料结合剂。
采用300t压机一次成型,打击4次,成型后先自然干燥一天,然后进箱式干燥箱0~75℃,12h,再升到150℃,速度20℃/h,保温24h。
不烧炭质塞头砖通过现场使用后证明本产品完全达到使用性能要求。用叶腊石、石墨、高纯碳粉作砖基采用树脂作结合剂,外加金属Si作抗氧化剂,经过浸渍干馏的工艺是含碳材料中比较经济的含碳耐火材料。
砖基中骨料采用叶腊石,其特点是热稳定性能好抗浸蚀性强,但很容易从石英转化为方石英,因此在研制中采用颗粒配入料中,以降低石英向方石英转化的机会。同时在配料顺序中首先将叶腊石与树脂混合在使用过程中使树脂碳网膜形成包裹腊石,相应起到石英向方石英转化的延缓作用。
由于含碳塞头中引用约20%的鳞片石墨和高纯碳粉,能抗高温炉渣的浸蚀,具有良好的导热性和高温韧性,使之在使用时频频开启80次无蚀损迹痕具有良好的高温强度。砖基中的氧 化物、碳化物及鳞片石墨、高纯碳粉在树脂与沥青的碳联结合上起着重要网络结构作用砖基 中从叶腊石颗粒周围形成一层结合碳网膜,在树脂和沥青浸渍后连续的形成碳框架网络,从 而达到了理想的高温性能。前者论述的碳的高温作用有一个高氧化性不可忽视。为了改善碳 的氧化性我们在制品中加入了添加剂一金属硅使碳复合耐火材料中,通过使用过程再形成组 分可能发生的物化原理,在不烧炭质塞头砖中改善抗氧化性。