石墨耐火砖

石墨耐火砖是由石墨为主要原料和主要组成的耐火砖。主要品种为石墨粘土耐火砖。另外，还有石墨碳化硅等其他耐火砖。

一、石墨粘土耐火砖

1石墨

石墨是碳素晶型之一。它具有比无定形碳更高的高温性质，不溶化，在3704℃挥发。也不溶于酸碱盐溶液，具有抗金属液和熔渣侵蚀的性能。热膨胀系数很低，25—1600℃区间。平均只有3.34X10^-6／℃。导热系数很高，1000℃为63.8W／m·℃。是热和电的良导体。易氧化，但氧化开始温度较高(开始于600℃)。由于其硬度低，晶体呈层状结构，层间结合力很弱，不宜单独用作耐火材料。常和与其膨胀性相近的材料相混，作成耐火砖。如与耐火粘土熟料和可塑性耐火粘土混合，可结合为具有较高强度的耐火砖。由于可塑性粘土能将石墨晶粒表面包覆，防止石墨在高温下急剧氧化。这种耐火砖具有很好的耐高温热负荷性能、耐热震性以及耐侵蚀性，还具有较强的耐氧化能力。

2.石墨粘土耐火砖 石墨粘土耐火砖有石墨粘土坩埚、蒸馏罐、铸钢用塞头砖，水口砖以及盛钢桶砖等等。其中使用最广泛的为石墨粘土坩埚。

石墨粘土耐火砖的原料为石墨、耐火粘土熟料和可塑性耐火粘土。有时为提高耐火砖的导热性和荷重软化温度，还可加入少量碳化硅。依结合粘土，石墨的性质和耐火砖的要求不同，配料量为：石墨35—60%，粘土熟科0—40%，结合粘土30—60％。掺入碳化硅可相应减少粘土熟料，其用量依要求而定，可控制在10—20%之间。混合料的加水量，依耐火砖形状和成型方法而定，约为9一18%。泥料混练要充分，或经多次混练或再经困料。可用可塑法或半干压法以及等静压成型。石墨是鳞片状结晶，其在平行与垂直方向上导热性和热膨胀性差别很大(沿层状方向导热性大，热膨胀性小)，耐火砖中石墨的鳞片状结晶又易与坯体压制方向成垂直排列，故耐火砖在压制方向上抗液性强，荷重软化点高；而在另外方向上热膨胀性小和导热性高，耐热震性好。为此，耐火砖在成型时应采用适当加压方法，以控制耐火砖性能。坯体经缓慢干燥后，在埋炭匣钵中戌在强还原气氛下或对耐火砖表面涂氧化保护层后烧成。烧戍温度一般控制在1000—1150℃。

石墨粘土耐火砖具有较高的强度，有相当高的耐金属液和熔渣侵蚀的能力，热膨胀性较低，导热性较高，耐热震性也较强。故可作为直接接触熔融金属的耐火材料。如石墨坩埚广泛用作熔炼金属的容器。钢液浇注用的塞头砖、水口砖以及盛钢桶内衬砖等也广泛泛采用石墨粘土耐火砖。

二、其他石墨耐火砖

随着炼钢技术的发展，以可塑性耐火粘土作结合剂制成的的石墨耐火砖，因粘土抵抗高温的性能较差，耐火砖的应用受到限制。为了提高石墨耐火砖的耐高温能力，以碳化硅代替熟抖，以焦油沥青代替结合粘土，并经焦化处理，制成石墨碳化硅耐火砖、碳化硅石墨耐火砖、石墨碳比硅和炭的复合耐火砖。由此种SiC-C系材料制成连续铸钢用浸入式水口，使用效果较好。

另外，也可加入其他耐高温材料如刚玉、ZrO2等代替粘土熟料。为了便于成型，提高耐火砖的密度、强度和耐磨损等性能，还可适当降低石墨含量，制成各种石墨的复合耐火砖，如Al2O3-C系耐火砖等。

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