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早期,高炉出铁沟采用高铝-C质不定形耐火材料筑衬,后来被更耐用的Al2O3-SiC-C质耐火材料所取代。不过,化铁炉用Al2O3-C质耐火捣打料筑衬一直沿用至今。
 
Al2O3-C质耐火捣打料的骨料主要选择刚玉、烧结氧化铝、烧结铝矾土熟料和黏土熟料等,而以沥青、焦炭粉、石油焦、炭粒和石墨等作为碳组分,其配入量取决于使用要求。
 
为了改善Al2O3-C质耐火捣打料的施工性能和保证用这类捣打料捣制的内衬在使用过程中的体积稳定性,则向配料中添加结合黏土,其加入方式有同氧化铝共同细磨的或者与炭素材料一起直接配入的。
 
Al2O3-C质耐火捣打料的结合剂可以选用有机结合剂,也可以选用无机结合剂,或者两者并用。通常,磷酸、磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐等作为无机结合剂被使用。 
 当碳成为耐火浇注料的主要组分时,由于碳特别是鳞片状石墨与水的不浸润性(疏水性),所以耐火浇注料中碳含量增加会使其用水量显著增加,进而导致耐火浇注料的气孔率和强度等一系列性能劣化。因此,含碳耐火浇注料中碳的配入量受到限制。一般局限于以下的碳配入量,而且较多地采用沥青、焦炭粉、石油焦、炭粒和炭黑等与水浸润性相对较好的炭素材料。为了提高Al2O3-C质耐火浇注料的抗渣性和抗氧化性,认为需要选用石墨特别是鳞片状石墨作为碳源,但要预先对石墨进行亲水处理,有以下几种方法可供选择:
 
(1)表面活性剂的亲水处理。用水作为石墨分散质是将一种有机聚合高分子表面活性剂溶人其中,对石墨进行一定时间的浸泡使其表面吸附一层亲水的该表面活性剂薄膜,最后在特定温度下干燥处理,从而使石墨表面具有亲水的特性。
 
也可以应用溶胶-凝胶涂覆技术,使氧化物涂覆在石墨表面上,提高石墨的亲水性,这有以下几种方法:
 
1)借助于水中Al(OC3H7)2(C6H9O3)等水解,制备氧化铝凝胶。石墨和不同量的凝胶在混合机中以2000r/min旋转5min,然后在110℃×3h下干燥,再加热到500℃,使凝胶转变为氧化铝涂层。
 
2)在相同的旋转混合机中将石墨和不同量的烷氧基钛[T1(OC4H9)9]混合,在空气中加热,在石墨表面的烷氧化物和常压水反应,形成TiO2涂层。
 
3)通过控制氯氧化锆(ZrOCl2·H2O)水溶液的水解制备ZrO2涂层。为了解决ZrO2对石墨湿润性低的问题,则向溶液中加入PVA以强化Ti4+离子的吸附。
 
(2)表面涂层改性。主要有以下几种重要方法:
 
1)化学蒸气沉积(CVD)SiC涂层技术;
 
2)Si和C直接反应法;
 
3)高速撞击法。
 
(3)将相应的湿润剂同石墨混合,并将该混合料挤压或者造粒以及将废Al2O3-C砖破碎所获得的废Al2O3-C砖料粒等用于生产AI2O3-C质耐火浇注料时可有效降低其需水量。