含碳耐火材料在钢铁工业中广泛应用,并取得了令人瞩目的成就。镁炭砖、铝炭砖和铝镁炭砖等系列产品,以及树脂和沥青结合的含碳压块和含碳补炉料等非定形耐火材料,都为窑炉的使用寿命提供了巨大的改善。甚至在沥青和石墨总含碳量低于5%的含碳耐火浇注料中,也成功地应用于高炉出铁沟和混铁炉等热工设备。然而,对于含碳量超过5%的含碳耐火浇注料来说,仍处于探索阶段,主要是因为理想的炭素材料鳞片石墨与水不相容且分散性较差。
在含碳耐火浇注料中,使用非水溶性材料如树脂作为结合剂时,其黏性较大,需要大量使用才能使浇注料具有流动性和成型性,导致浇注料存在多孔结构,难以抵御熔渣侵蚀。而使用土状石墨等炭素材料时,其与水混合具有良好的流动性和分散性,但缺乏定形结构且含有较多的挥发成分,影响浇注料的抗渣蚀性和抗氧化性,无法获得理想的使用效果。当使用鳞片石墨作为碳素材料时,必须对其表面进行改性处理,提高石墨的亲水性和分散性,才能成功配制出性能优良的含碳耐火浇注料。
因此,针对含碳耐火浇注料的研究仍在继续。通过改进炭素材料的选择和处理方法,努力寻找更适合的炭素材料,可以进一步提高含碳耐火浇注料的性能。同时,还需要研究开发新型的结合剂,以降低黏性、提高流动性,并保证浇注料的致密组织结构,以增强其抗渣蚀性能。
总的来说,含碳耐火浇注料在钢铁工业中有着广泛的应用前景。通过不断的研究和技术创新,我们有望克服目前存在的问题,使含碳耐火浇注料在高温环境下具备更出色的性能,为工业生产提供更可靠的耐火材料。