碳磚原料包括無煙煤、焦炭和石墨,以及瀝青、焦油和蒽油等結(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(煤焦),以瀝青作結(jié)合劑。碳磚的生產(chǎn)過程與其他耐火磚大致相似,但必須防止碳在高溫下氧化,所以原料的焙燒和制品的燒成,無煙煤在使用前要先進(jìn)行焙燒,以排除揮發(fā)分、硫分、水分,并提高無煙煤的體積穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和抗氧化性。焦炭要先經(jīng)過干燥,以免因含水分過高而引起成型困難和使制品在燒成過程中開裂。瀝青要先行熔化并脫水,使其水分小于0.2%,脫水溫度應(yīng)為120~160℃。
-碳磚配料是以焙燒過的顆粒狀無煙煤為骨料,它的粒度根據(jù)制品的大小而定:大型磚為8~12毫米,小型磚為4~6毫米。無煙煤加入量約為60%。焦炭以細(xì)粉加入,其中粒度小于88微米的含量應(yīng)達(dá)70%左右。高爐碳磚的結(jié)合劑加入量通常為15~20%。為了防止氧化,磚坯在燒成時(shí)一般以焦炭粉或煤粉作保護(hù)填料。燒成溫度為1300~1450℃,保溫時(shí)間約20小時(shí),總燒成時(shí)間約240~420小時(shí),冷卻到40~60℃時(shí)出窯。碳磚高溫出窯,易起火燃燒。
碳磚的熱穩(wěn)定性好,熱脹系數(shù)小,耐高溫,耐各種酸、堿、鹽和有機(jī)溶劑的侵蝕,但在氧化氣氛中容易氧化。
碳磚廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)。其中以高爐碳磚用量大,許多高爐的爐底和爐缸是用碳磚砌筑的。碳磚還用于鋁電解槽。此外,還廣泛用在電鍍工業(yè)的酸洗槽、電鍍槽,造紙工業(yè)的溶解槽,化學(xué)工業(yè)的反應(yīng)槽、貯槽,石油化學(xué)工業(yè)的高壓釜等。