高爐是煉鐵行業(yè)的高溫窯爐設(shè)備，內(nèi)襯需要用耐火磚來砌筑，因此內(nèi)襯需要承受高溫，還需要承受鐵水的侵蝕，如果爐缸、爐底使用粘土磚。是會逐漸熔損的，因收縮和砌磚質(zhì)量不良，可能會引起燒穿的事故，現(xiàn)在碳化硅磚在爐缸、爐底的應(yīng)用基本上解決了燒穿的問題。我們來介紹一下高爐常用的三種碳化硅磚。
碳化硅磚
高爐用榮盛耐材碳化硅磚主要品種有Si3N4-SiC磚、Sialon-SiC磚和自結(jié)合(β-SiC結(jié)合)SiC磚。
Si3N4-SiC磚
Si3N4-SiC磚是用SiC和Si粉為原料，經(jīng)氮化后燒成的耐火制品。SiC、Si3N4都是共價(jià)鍵化合物，燒結(jié)困難。在多級配的SiC顆粒和細(xì)粉中，加入磨細(xì)的工業(yè)硅粉，Si與N2在高溫下進(jìn)行2N2+3Si→Si3N4反應(yīng)燒結(jié)。反應(yīng)時(shí)生成的Si3N4與SiC顆粒緊密結(jié)合而形成以Si3N4為結(jié)合相的碳化硅磚。研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)Si3N+結(jié)合相為針狀或纖維狀結(jié)構(gòu)，存在于SiC顆粒周圍或SiC顆粒的孔隙處，Si3N4呈縱橫交錯的結(jié)構(gòu)與SiC顆粒緊密結(jié)合，使之具有很高的常溫和高溫強(qiáng)度。
Sialon-SiC磚
在1700℃時(shí)，在Si3N4-Al4N4-Al4O6-Si3O6所構(gòu)成的正方形相圖中，有以Si3N4為起點(diǎn)向4/3(Al2O3,A1N)延伸，組成在相當(dāng)大范圍內(nèi)變化的β-Sialon相，有以Si2N2為起點(diǎn)大體向X相方向延伸，組成在較小范圍內(nèi)變化的O-Sialon相。在Si3N4-SiC制品的生產(chǎn)過程中，加入適量加入物，使氧進(jìn)入Si3N4晶格，生成一定數(shù)量的β-Sialon固熔體相，從而可以制造出Sialon-SiC磚。表2給出了Sialon-SiC磚的理化性能指標(biāo)。
自結(jié)合SiC磚
在工業(yè)α-SiC原料中加入工業(yè)硅和碳，在高溫還原氣氛下發(fā)生Si(s)+C→SiC(s)的反應(yīng)，生成β-SiC，與原生高溫型α-SiC顆粒結(jié)合，制出自結(jié)合SiC材料，使制品具有良好的性能。表3為我國生產(chǎn)的SiC質(zhì)耐火制品與國外的SiC質(zhì)耐火制品的理化指標(biāo)，與國外同類產(chǎn)品相比，我國生產(chǎn)的SiC質(zhì)耐火制品各方面指標(biāo)均達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平。
爐底使用碳磚有三種型式：全部為碳磚；爐底四周和上部為碳磚，下部為粘土磚或高鋁磚；爐底四周和下部為碳磚，上部為粘土磚或高鋁磚，建議根據(jù)設(shè)備的工作環(huán)境和耐火磚的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合來保證設(shè)備的正常和穩(wěn)定運(yùn)行。
