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国内水泥混凝土外加剂技术资料
抗氧化性能好，延长使用寿命的抗氧化铝质不烧碳砖
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作者:pro10845f02
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发布时间: 2014-08-28
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背景技术
随着炼铁、炼钢工业的发展和生产效率的提高，对耐火材料的性能要求也不断提高。特别是对铁水预处理、转炉、钢包中所用的不烧碳砖耐火制品的性能要求越来越高。在铁水预处理、转炉、钢包等一系列冶炼过程中，由于反应剧烈，不烧碳砖的使用条件非常苛亥IJ，易造成碳砖氧化脱碳，致使其抗铁水、钢水、钢渣的冲刷、侵蚀性能下降，大大降低了材料的使用寿命，缩短了使用周期，増加碳砖的使用量，致使冶炼成本増加。
含碳耐火材料具有良好的抗渣性及抗热震稳定性，因而成为重要的耐火材料体系之一。这主要是因为，碳是化学性质极好的物质，高温下长期使用不软化，几乎不受酸、碱、盐类及有机物的侵蚀。另外，碳对熔渣具有难润湿性。
但是，在较高温度下，碳却极易与氧化性气体（如O2)发生化学反应，使得含碳耐火材料的优良性能损失殆尽。因此，为了防止含碳耐火材料的氧化，需对含碳耐火材料进行防氧化处理。
据恒志信网消息为了解决以上问题，国内最新研制成功一种抗氧化性能好，延长使用寿命的抗氧化铝质不烧碳砖。
抗氧化铝质不烧碳砖的制备方法如下：
1、按配比，称取棕刚玉、电熔镁砂、氮化硅铁和酚醛树脂，于混砂机中预混碾8〜10分钟，然后再加入剩余的原料，混碾12〜15分钟；
2、将混合好的物料加入模具中，在500吨〜800吨摩擦压砖机上加压，制成坯体；
3、将坯体送入干燥窑干燥，干燥窑热风入口温度40〜60°C，保温区间温度180°C，出ロ温度40〜60°C，干燥时间不小于16小时。
新技术中由于引入了氮化硅铁，因而提高了铝质不烧碳砖的抗氧化性能，其机理是：氮化硅铁是氮化硅与铁相材料（α-Fe或Fe3Si)的混合体，所以，高温氧化气氛下，添加氮化硅铁的含碳耐火砖中容易氧化的成分有：SiC、C、Si3N4、Fe3Si及α-Fe。从材料氧化的动力学过程来看，在氧气通过脱碳层向内部扩散时，氮化硅铁（Fe-Si3N4)中氮化硅氧化后，剩余的铁相材料则起到过滤部分氧气的作用，生成氧化铁；而氧化铁的生成使得氧化层的熔点降低，流动性增强，从而形成致密均匀的氧化层，封堵气孔，阻止了氧向内部的扩散，达到了防止内部碳氧化的目的。由于氧化铁的作用，添加氮化硅铁后，产品表面氧化层封闭较早，也就是说，能够较早地形成覆盖于材料表面的氧化层而阻止碳的进ー步氧化。
新技术的有益效果是：新技术通过添加氮化硅铁（Fe-Si3N4)到铝质不烧碳砖中，从而起到进ー步防氧化的作用。经实践：
1、烧后的抗折强度有了明显的提高；
2、氧化测试的结果相对未加氮化硅铁的脱碳层厚度小I.8〜2.6mm;
3、用静态坩埚法，在制品中心部位钻制出050mmX50mm的渣孔，并于渣孔中分别装入40克铁渣和钢渣。
在1600°C保温6小时后发现，侵蚀测试结果相对未加氮化硅铁的侵蚀深度厚度小O.5_〜O.9_。因而说明通过引入氮化硅铁后，对含碳耐火砖起到了促烧结、提高抗氧化和抗侵蚀性能的效用。
