炭磚現(xiàn)在已廣泛用在高爐中，這多半是因它能有效地避免爐襯的燒穿。像以前制造的方法一樣，由焦炭加焦油制成。在更近的年代里，因為要求有更高的導(dǎo)熱性，在配合料中加入了電極石墨。下面河南耐火材料廠介紹下炭磚的生產(chǎn)工藝。

1.配合料

配合料由骨料和結(jié)合劑組成，骨料是主要的含炭組分，結(jié)合劑使配合料能夠被加壓或擠壓成有足夠強(qiáng)度的生坯。骨料的性能前面已討論過。結(jié)合劑由焦油—瀝青混合料組成。布德尼柯夫曾相當(dāng)詳細(xì)地討論過在蘇聯(lián)采用的炭磚制造工藝。它同許多別的國家采用的工藝差別不大，因此這里引用他的論述。在講到結(jié)合劑時他說：“焦油必須脫水，直到成為一種粘稠的深褐色或黑色的具有特殊氣味的物質(zhì)。通常，它是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品，是由高沸點煤焦油組分組成的一種瀝青液，比重為1.2，300℃的蒸餾物為10～30％”。他還指出這種焦油除應(yīng)有合適的粘度外，還應(yīng)有高的成焦值，即必須在燒成磚中維持盡可能多的剩余碳。布德尼柯夫接著說：“配合料中無煙煤與焦炭應(yīng)分別粉砘到15和1～1.5毫米的最大塊度，然后與焦油混合?！辈涣蓄嶊P(guān)于冶金焦型磚的經(jīng)驗表明，為了達(dá)到如焦油白云石那樣的高體積密度，對整個配合料要有適宜的粉碎控制。粉碎時間當(dāng)然取決于粉碎機(jī)的重量和裝料的情況。

2.混合

混合可以是粉碎流程中的一部分，也可以是蒸汽加熱混合中的一項單獨操作。不論哪種情況，配合料在混合和隨后的成型中必須保持熱的狀態(tài)。

3.成型

成型的耐火磚尺寸從標(biāo)型9×4.5×3英寸到18×2×2英寸，變化很大。為了某些特殊用途亦用熱壓成型，通常由于這種成型成本高和停留時間長而限制了耐火磚的尺寸。磚與砌塊可用液壓成型，不過為了使大型砌塊壓得充分，需有一個非常大的壓力。這可用機(jī)械搗打，振動成型或擠壓成型(切出所需尺寸)來制造。所有這些方法加工出來的產(chǎn)品是堅硬便于搬運的，不要通常所需的小心地干燥。

4.燒成

由于炭在空氣中會燃燒，因此耐火磚必須在還原氣氛中燒成，這是炭磚發(fā)展緩慢的主要原因。不過奇妙的是只要把炭磚埋在炭粒中則完全可以升到足夠高的溫度以至于耐火磚的再收縮也可消除、優(yōu)良的抗磨性亦得到進(jìn)一步的發(fā)展。充分的燒成也增加耐火磚的抗氧化能力及降低耐火磚的電阻率，這對煉鋁用的陽極板來說是很重要的。燒成工藝顯然得采用匣缽，即燒成陶瓷用的耐火材料匣缽。可惜，大量的大匣缽對窯爐和燃料來講都是極費錢的。現(xiàn)已采用兩種方法，一是有加熱煙道的巢形耐火材料結(jié)構(gòu)，一是在窯車平臺上配備耐火材料匣缽的隧道窯。第二種方法似乎是正在發(fā)展中的最好方法，但它要求不斷地留心保持匣缽。乍看起來這個方法費錢，或者有空氣滲入使磚多孔，實際上這個問題用磚埋在焦炭粉粒中已大部分解決。因為焦炭粉粒比磚的活性大，滲入的空氣先得與焦炭粉粒發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)變成一氧化碳，從而保護(hù)了埋置著的炭磚。由于空氣的滲入，有時也產(chǎn)生多孔磚，但很少，并能在制造廠查出而去掉。炭磚的燒成制度因廠而異。布德尼柯夫說：“耐火磚的燒成必須緩慢小心，因坯體在30～40℃時開始軟化，氣體通過液相而發(fā)散。倘若升溫太快會形成鼓脹。：在450～650℃料內(nèi)的焦化成分內(nèi)縮。合適的升溫速率大體是以10～12℃／時升到400～450℃，450～650℃，650℃以上可以15～18℃／小時的速率升溫。最高燒成溫度是1400～1450℃。”布德尼柯夫沒有介紹最后的溫度是指窯爐還是指成品，后者溫度明顯地較低。隧道窯燒成，開始通過對燃燒器位置的調(diào)節(jié)來獲得預(yù)定的加熱制度，以后的主要問題就是以給定的窯車推車速度來維持穩(wěn)定的生產(chǎn)條件。

5.電極的生產(chǎn)

從前由于認(rèn)為電極無論在原料和制造過程上都和耐火磚不同，因此在耐火磚書中并不敘述它。但是為了維護(hù)高爐的爐腹襯里及應(yīng)付其燒穿，用戶越來越需要高傳導(dǎo)性的材料，某些工廠已經(jīng)成功地試用比較貴的電極石墨。電極石墨的生產(chǎn)主要在于原料要精選相當(dāng)純的，一般以石油焦為主，燒成溫度相當(dāng)高，一般約達(dá)2500℃，這可用極大的電流通過耐火磚來獲得。

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