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，后來被更耐用的Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火材料所取代。不過，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)合劑可以選用有機結(jié)合劑，也可以選用無機結(jié)合劑，或者兩者并用。通常，磷酸、磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽等作為無機結(jié)合劑被使用。
當(dāng)碳成為耐火澆注料的主要組分時，由于碳特別是鱗片狀石墨與水的不浸潤性(疏水性)，所以耐火澆注料中碳含量增加會使其用水量顯著增加，進而導(dǎo)致耐火澆注料的氣孔率和強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性相對較好的炭素材料。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)先對石墨進行親水處理，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)是將一種有機聚合高分子表面活性劑溶人其中，對石墨進行一定時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對石墨濕潤性低的問題，則向溶液中加入PVA以強化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)耐火澆注料時可有效降低其需水量。
