高爐常用的氮化硅結(jié)合碳化硅磚,是由粉狀硅(Si)和SiC混合成型的坯體,在氮化爐中于1300~1350℃的氮?dú)鈿夥障录訜岫频谩i和N2反應(yīng)生成氮化硅形成極堅(jiān)固的結(jié)合物,將SiC顆粒結(jié)合起來,通過化學(xué)反應(yīng)3Si+2N2→Si3N4達(dá)到燒結(jié)。反應(yīng)生成的Si3N4與SiC顆粒緊密結(jié)合而形成以Si3N4為結(jié)合相的碳化硅制品。氮化硅結(jié)合碳化硅磚在高爐爐身下部使用效果較好,下表是氮化硅結(jié)合碳化硅磚的理化指標(biāo)
碳磚是以碳質(zhì)材料為原料,加入適量結(jié)合劑制成的耐高溫中性耐火材料制品。碳質(zhì)原料包括無煙煤、焦炭和石墨,以瀝青、焦油和蒽油為結(jié)合劑。無煙煤的揮發(fā)分少,結(jié)構(gòu)致密,生產(chǎn)碳磚時(shí)多以它為骨料,加入冶金焦炭,以瀝青做結(jié)合劑。由于碳易氧化,因此無論是原料的煅燒或是制品的焙燒以及制品的使用,均要在還原氣氛中進(jìn)行。
根據(jù)高爐成渣帶(爐腰、爐腹、爐身下部)磚襯的破損機(jī)理和各種材料的性能特點(diǎn),選用半石墨化的高溫電煅燒無煙煤和碳化硅等主要原料,加入適量的添加劑和結(jié)合劑,高壓成型,高溫?zé)桑?jīng)研磨加工成半石墨化碳—碳化硅磚。它具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性、抗堿性、抗氧化性以及抗鐵水滲透性能,其平均氣孔直徑在1μm以下。