含碳耐火搗打料在高爐出鐵溝、渣溝和大型化鐵爐等熱工設備上應用,與傳統的焦油黏土質焦粒搗打料相比,使用壽命成倍提高,操作條件大有改善,經濟效果顯著,同時滿足了生產工藝的技術要求。
含碳耐火搗打料的特點是抗渣性好、熱震穩定性強、體積變化小和抗沖刷能力強等。同時,因廣泛采用白剛玉、棕剛玉、尖晶石、特級或一級礬土熟料和碳化硅等優質耐火原料,所以具有良好的高溫耐火性能。上海寶鋼1號高爐出鐵溝上,曾用Al2O3-SiC-C質耐火搗打料即含碳剛玉耐火搗打料現已被同材質耐火澆注料所代替。在其余高爐,特別是中、小型高爐的出鐵溝和出渣溝上,含碳耐火搗打料的應用十分普遍。
含碳耐火搗打料的組成因高爐的容積即出鐵溝的出鐵量不同,有較大差異。大、中型高爐的出鐵溝,其搗打料用的耐火骨料為電熔白剛五或礬土剛玉、電熔棕剛玉和高溫燒成特級礬土熟料等,同時用優質的SiC和鱗片石墨；在中,小型高爐的出鐵溝和出渣溝上,其骨料品種為電熔標剛五,礬土然科和特級黏土熟料等,碳化硅可用優質的,也可用混級的,炭質料則用低檔鱗片石墨、上狀的和其他無定形炭素材料。耐火骨料最大粒徑為8man或10mm,在泥料顆粒組成中,以5-3mn的為主,一般為27%-32%,3-1mmn的為18%-23%,其余為大干5mm和小于lmm的,耐火骨料采用多級配制,以便獲得最大的堆積密度；碳化硅一般以細粉方式加入,其用量為4%-26%,鱗片或士狀石墨、瀝青焦和電極粉等含碳材料,其粒徑<1.0mm用量為3%-15%。
含碳耐火搗打料用的耐火粉料是由其使用條件決定的。其品種有a-氧化鋁粉、白剛玉或礬土基剛玉粉、棕剛玉粉和特級或一級礬土熟料粉等,一般用量為15%-25%；為了增強耐火搗打料的塑性和燒結性,一般需加優質的軟質黏上粉,用量為3%-6%。為了提高性能,有的還加硅灰和硼酸。
含碳耐火搗打料用的結合劑,主要品種有結合黏上、磷酸、磷酸鋁、樹脂和瀝青等,用量為1.5%-8.5%。其外加劑有表面活性劑,可增強炭素料與水的親合力,便于搗打密實。用酸性結合劑時,應加草酸等抑制劑,緩沖酸與金屬鐵的反應,延長搗打料的保存期。用結合黏土結合劑時,應加稀釋分散劑,降低品上的黏性,減少用水量,提高性能。
在含碳耐火搗打料中,有時還用外加物。例如,添加金屬硅粉,提高抗氧化性。因為金屬硅粉在高溫下與C反應,生成SiC,可防止碳的氧化,同時提高耐火搗打料的強度和抗渣性金屬硅的適宜用量,一般為2%-4%。添加硼砂,在中溫時與C形成B2O3-C固溶體,能提高中溫強度。
因此，含碳耐火搗打料配制時,耐火骨料、粉料、炭素材料、結合劑和外加劑,一般均不是單獨使用,而是復合使用的。例如,中型高爐用的鐵溝搗打料,則用棕剛玉、特級或一級礬士熟料作耐火管料和粉料,摻加SiC和石墨粉及球瀝青,用結合黏土和磷酸鹽復合結合劑。
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