Al2O3-C質(zhì)耐火搗打料
相關(guān)資訊
早期，高爐出鐵溝采用高鋁-C質(zhì)不定形耐火材料筑襯，后來(lái)被更耐用的Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火材料所取代。不過(guò)，化鐵爐用Al2O3-C質(zhì)耐火搗打料筑襯一直沿用至今。
Al2O3-C質(zhì)耐火搗打料的骨料主要選擇剛玉、燒結(jié)氧化鋁、燒結(jié)鋁礬土熟料和黏土熟料等，而以瀝青、焦炭粉、石油焦、炭粒和石墨等作為碳組分，其配入量取決于使用要求。
為了改善Al2O3-C質(zhì)耐火搗打料的施工性能和保證用這類搗打料搗制的內(nèi)襯在使用過(guò)程中的體積穩(wěn)定性，則向配料中添加結(jié)合黏土，其加入方式有同氧化鋁共同細(xì)磨的或者與炭素材料一起直接配入的。
Al2O3-C質(zhì)耐火搗打料的結(jié)合劑可以選用有機(jī)結(jié)合劑，也可以選用無(wú)機(jī)結(jié)合劑，或者兩者并用。通常，磷酸、磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽等作為無(wú)機(jī)結(jié)合劑被使用。
當(dāng)碳成為耐火澆注料的主要組分時(shí)，由于碳特別是鱗片狀石墨與水的不浸潤(rùn)性(疏水性)，所以耐火澆注料中碳含量增加會(huì)使其用水量顯著增加，進(jìn)而導(dǎo)致耐火澆注料的氣孔率和強(qiáng)度等一系列性能劣化。因此，含碳耐火澆注料中碳的配入量受到限制。一般局限于以下的碳配入量，而且較多地采用瀝青、焦炭粉、石油焦、炭粒和炭黑等與水浸潤(rùn)性相對(duì)較好的炭素材料。為了提高Al2O3-C質(zhì)耐火澆注料的抗渣性和抗氧化性，認(rèn)為需要選用石墨特別是鱗片狀石墨作為碳源，但要預(yù)先對(duì)石墨進(jìn)行親水處理，有以下幾種方法可供選擇：
(1)表面活性劑的親水處理。用水作為石墨分散質(zhì)是將一種有機(jī)聚合高分子表面活性劑溶人其中，對(duì)石墨進(jìn)行一定時(shí)間的浸泡使其表面吸附一層親水的該表面活性劑薄膜，最后在特定溫度下干燥處理，從而使石墨表面具有親水的特性。
也可以應(yīng)用溶膠-凝膠涂覆技術(shù)，使氧化物涂覆在石墨表面上，提高石墨的親水性，這有以下幾種方法：
1)借助于水中Al(OC3H7)2(C6H9O3)等水解，制備氧化鋁凝膠。石墨和不同量的凝膠在混合機(jī)中以2000r/min旋轉(zhuǎn)5min，然后在110℃×3h下干燥，再加熱到500℃，使凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸X涂層。
2)在相同的旋轉(zhuǎn)混合機(jī)中將石墨和不同量的烷氧基鈦[T1(OC4H9)9]混合，在空氣中加熱，在石墨表面的烷氧化物和常壓水反應(yīng)，形成TiO2涂層。
3)通過(guò)控制氯氧化鋯(ZrOCl2·H2O)水溶液的水解制備ZrO2涂層。為了解決ZrO2對(duì)石墨濕潤(rùn)性低的問題，則向溶液中加入PVA以強(qiáng)化Ti4+離子的吸附。
(2)表面涂層改性。主要有以下幾種重要方法：
1)化學(xué)蒸氣沉積(CVD)SiC涂層技術(shù);
2)Si和C直接反應(yīng)法;
3)高速撞擊法。
(3)將相應(yīng)的濕潤(rùn)劑同石墨混合，并將該混合料擠壓或者造粒以及將廢Al2O3-C磚破碎所獲得的廢Al2O3-C磚料粒等用于生產(chǎn)AI2O3-C質(zhì)耐火澆注料時(shí)可有效降低其需水量。
