1、改性石墨与石墨改性的含义
碳作为一种耐火资料元素，显现出了优秀的抗渣性及杰出的抗热震性。这两大优势奠定了含碳耐火资料（制品和浇注料）牢固地技能商场根底。实践证明，离开了碳 元素，耐火资料作为高温、高蚀、高热震的位置显着阑珊。因而，石墨（精确地说是碳元素）改性是解救耐火资料“三高”的底子未来。这就是石墨改性的底子意图 和全体含义。
改性石墨是根据上述底子原则，用尽技能之所能，保存碳元素在“三高”环境的运转之中，一直处于不衰竭的情况。
国内外学术界、工业界对石墨改性是根据含碳浇注料对石墨的憎水性及涣散性的妨碍而打开的。这是显着的石墨引入浇注料的工艺性运用性技能的开发。这项运用性 技能的研制历时近20年，真可谓百家争鸣。可是石墨及碳资料的易氧化这一布局性技能难题无法触及，更谈不上打破。所以，石墨改性只能在曲折中运转。到当前 停止，国内外沿着石墨改性这条纯工艺性技能道路研制的产物无法完成商品化，因而也就失掉了商品的运用价值的特点。石墨改性的研制进程，提醒了一个实在的理 论隐秘。即传统的抗氧化剂理论的不彻底性。这种不彻底性伤透了学术界、工业界的心，但从来没被大家置疑过。
含碳浇注料的鼓起、低碳和超低碳含碳制品的呈现，使得传统的抗氧化剂的生命力越来越软弱。含碳浇注料因为工艺的特殊性，给抗氧化剂的引入加大了难度。另一 方面，低碳和超低碳的碳含量的最低化，使得抗氧化剂的效果最低化，乃至失掉其有限的效果。这就不得不迫使大家从理论上进行打破。理论上的打破，必定会给技 术开发带来光亮。改性石墨对理论的打破，起源于石墨和碳资料的实质布局，即视活性节点的现状进行改性。关于含碳浇注料用碳源辅之以工艺性技能的配套。关于 含碳制品而言，只需在活性节点上进行主攻。
2、咱们研讨开发的改性石墨功能与分析
2.1改性石墨按碳源分为三类
石墨碳源。这是根据传统观念，断定石墨是最优秀抗氧化碳源而开发的。从资源的归纳利用以及经济的合理性着手，将碳含量90％左右的鳞片石墨进行改性，要点 处置现行的普碳型（8％～14％碳含量）镁碳制品的运用寿命，在平等工艺的锻炼条件下，选用等碳制品的改性镁碳砖，其渣线部位运用寿命进步 50％～100％。此类石墨碳源也能够在8％的低碳镁碳制品上运用（均为渣线部位）。
石墨碳源与非石墨碳源的有机组合。要点处置8％碳含量的低碳镁碳砖和超低碳镁碳砖的碳源疑问。一起，为含碳浇注料供给亲水性，涣散均匀性以及烘烤时的透气性优秀的碳源疑问。
纯非石墨碳源。改性石墨的理论和技能也适用于100％非石墨碳源。这个范畴首战之地的是纳米碳的改性。这对具有高涣散性范畴的含碳制品及含碳浇注料具有运用价值。
2.2改性石墨运用实例
改性石墨的初级产物在LF／VD150吨精粹炉渣线部位，80吨转炉精粹沪渣线部位，100吨电炉精粹炉渣线部位、15吨电炉渣线部位，大型鱼雷罐渣线部 位均批量运用过，其运用寿命视锻炼工艺的严苛化程度而论，均达进步50％～100％。值得一提的是，改性石墨在连铸三大件的全体塞棒上运用多年。至于铁沟 浇注料的运用就不容置疑。
2.3、改性石墨理论和技能的延伸
2.3.1、铝—碳化硅—碳（铝—碳化硅）复合资料的改性。要点处置高强度、高抗氧化性铁沟料的复合型资料。一起为高温布局陶瓷供给高强度、高抗氧化复合资料。
2.3.2、酚醛树脂的改性。改性分两条技能道路进行。一条是以改性纳米碳为技能支撑进行。另一条是以有机碳的改性为技能支点进行。只要改性酚醛树脂的问 世，才会使含碳制品的低碳化或三大件的最佳含碳量得以完成。特别是三大件的成型工艺的强化得以完成。当前暂不具有对三大件工艺强化改造。总归，改性酚醛树 脂的推广运用之日，就是含碳改性耐火资料进入簇新的前史时期。当前，商场也有纳米改性酚醛树脂，但它不是严厉含义上的改性酚醛树脂。就像树脂改性鳞片石墨 相同，并不是本文所推动的改性石墨。
2.3.3、石墨改性理论对其他耐火资料的影响
改性石墨改性理论的打破，随之而来的改性技能及改性工艺开发，不仅为含碳资料的改性创始了一片新天地，而且为不含碳的耐火资料的布局型改性供给了科学根据 和技能支点。例如，在铝—铬复合资猜中，能够处置三价铬向六价铬转化的环保疑问，让优质的铬质耐火资料重获重生。在铝—铝镁（镁铝）尖晶石复合资猜中，改 性理论能够处置水泥工业气蚀及挂渣皮等技能疑问。
最终有必要批注的是，资料科学的改性取决于资料布局的实质特点，因为这一特点而派生出来的技能道路是千差万另外。但有一点有必要清晰的是，任何一条技能道路必 须与资料的运用情况相适应。如含碳资料改性的技能道路有必要与含碳制品、含碳浇注料在低温处置、中温处置及高温千变万化的物理化学进程相适应。特别是在高温 运用情况下、在现代科技开展的有限条件下完成的“暗箱”操作，有用运用信息和数据无法取出。残渣（砖）的检测，只能是一种成果，而不是进程信息。也正是因 为如此，学术界、工业界所得到只能是千变万化后的成果，而不是千变万化的进程。进程是动态的，而成果是静态的。这就是资料科学改性理论和技能开发的瓶颈之 一。为了打破这一瓶颈，改性石墨成功决窍之一就是把笼统理论思想与资料科学长时间袭用的实验科学有机地结合起来。从互补联系中去掌握其活性节点修正之隐秘。 但是，石墨改性的纯工艺性技能道路，只能就事论事，仅仅实验科学的追随者，故此，打破科学的理论与技能的瓶颈期望不大。这就是改性石墨与石墨改性的不同所 在。
3、改性石墨的理论根底
含碳耐火资料运用范围很广。含碳耐火资料的运用情况能够简略地归纳为，含碳耐火资料的理论，及其产物的开展，严峻滞后于钢铁工艺急需的开展，以致于有碍于 锻炼工艺及其低碳钢，超低碳钢出产的开展。怎么打破这一瓶颈。仅有的未来是对含碳耐火资料的碳源进行科学的改性，然后到达改动碳源的赋性（先天不足），即 活性结点的丧命缺点――抗氧化性。抗氧化性分为气相，液相及固相。在一般的锻炼工艺条件下，液相氧化为重中之重，气相氧化次之，固相氧化仅仅在高温及真空 锻炼的镁碳质才显得格外杰出。改性上述三相氧化的底子疑问，在于坚持含碳耐火资料在整个执役时间一直处于抗氧化、抗渣、抗热震的杰出情况。这是含碳耐火材 料长命的要害技能疑问。
含碳耐火资料在高温、高腐蚀的严苛条件下运用，它在执役进程中，饱尝着高温文极端杂乱的物理化学进程，它具有物质和能量沟通的敞开系统特征。正是因为这一 特征决议着含碳耐火资料的耗费，即运用寿命。这一特征无论是线性的，仍是非线性的数学模型都无法描绘。含碳耐火资料的碳源的活性结点属该物质的“基因”缺 陷，即先天不足，对“基因”缺点的修正，触及到微观、微观、纳观、埃观等范畴的归纳性难题。
回忆一下改性石墨萌发、开展的进程，改性石墨的信息来源于石墨工业、炭素工业、含碳耐火资料工业、锻炼相关的冶金工业、无机盐工业相关的无机化学工业、炭 素工业相关的煤化工工业、含碳资料相关的航天航空工业、资料防护及衔接的相关工业、石油工业的归纳利用及其环境工业与焚烧科学相关的能源技能工业等等。思 维方法为系统论，系统相关论。只要这样一个巨大的敞开式科学系统，才有能够敲开改性石墨之门，任何线性的非线性的思想方法都显得苍白无力。
根据上述科技信息量及笼统的思想方法，逐渐领会到了石墨改性，非石墨碳改性以及有机碳与无机碳组合改性的真缔与决窍。并一举处置了含碳耐火资料微观、微 观、纳观、埃观彼此浸透的归纳性技能难题。在三相氧化的疑问上，在一般的锻炼工艺条件下，液相氧化制约着微观、微观两大范畴，在高温真空锻炼条件下，纳观 与埃观决议着镁碳资料的命运。气相氧化对超低碳资料十分灵敏，因为含碳耐火资料的碳含量在由量变到骤变的进程中，那怕是比拟弱小气相氧化也会使含碳耐火材 料的抗渣性及抗热震以毁灭性冲击，直到会形成布局脱落，热脱落等实难性危险的发作开展以致于事端的发作。总归，含碳耐火资料在执役进程中所存在的物质和能 量的沟通，以及由此而导致溶损，布局脱落、热脱落等微观性灾祸，重复证明了含碳耐火资料从头到尾是处于敞开系统中。因为敞开性系统太杂乱、太巨大。建模的 能够性至少在科学开展的今世，是不能够的。因而，借助于笼统思想比拟实践。
4、改性石墨的底子情况
改性石墨的原因是为了处置含碳耐火资料所面对的三相氧化而生，多年的运用证明，改性石墨的底子定位是精确的、牢靠的、生命力强的。但是石墨改性是国内外学 术界为了处置石墨在含碳浇注猜中的亲水性及其涣散性而设定的。前者为对石墨的赋性的改性，即“基因”修正改性，后者为引入石墨而进行的工艺性改性，后者不 触及石墨赋性的改性，即不能处置石墨所存在的三相氧化的改性疑问。石墨改性无法进入商场。
改性石墨在修正“基因”的根底上，一举处置石墨的亲水性及其在浇注猜中的涣散性疑问。石墨的亲水性及其涣散性较非石墨碳的技能难度大，但并非处置不了。改 性石墨现已进入商场多年，饱尝住了运用价值与价值的两层检测，作为商品，它名副其实。它的运用价值表现在对石墨或非石墨碳的“基因”修正上以及可操作的工 艺性上，即亲水性与涣散性上。
改性石墨既要为含碳浇注料，如铁沟浇注料，低碳钢包浇注料的迅猛开展供给优质碳源，又要为低碳或超低碳耐火制品供给优质碳源。左右开弓，创始含碳耐材夸姣的明日。
国内外，特别日本，正在致力于把纳米碳引入低碳或超低碳镁碳砖的科技立异活动。殊不知纳米碳是遗传“基因”最为丰厚的一种碳源，要对这些“基因”进行修 复，决非易事。因为依照现行的抗氧化理论，并不具有有修正“基因”的功用。因而，修正“基因”的号角不会吹响。“基因”修正既要有理论根据，又要有由这一 理论发作出来的物质力量。二者缺一不可。总归，应战纳米碳是要有实力的。这种实力来源于强壮的理论思想。不能单纯依赖于实验科学。
5、改性石墨的运用
改性石墨的运用，分为含碳浇注料和低碳或超低碳镁质制品，当然惯例含碳制品向低碳化开展也不排挤在外。除了锻炼工艺的严苛化需求外，低碳或超低碳制品的开展对节约碳资源和减排具有社会效应。
5.1含碳浇注料
含碳浇注料的功能目标与研制者所选用粒级配比，结合剂品种，涣散剂与减水剂等助剂选用有关，当然与改性石墨的亲水性及涣散性也密不可分。一旦碳源断定，研制者会极力削减水的参加量，以求取得功能最佳的归纳目标。
含碳浇注料碳含量的模仿及参加量的参考值。含碳浇注料以球状沥青为碳源现已出产和运用多年，这段前史不该一笔勾销。改性石墨仅仅扬弃球状沥青易氧化不长命 以及环境污染两大缺点。改性石墨碳含量的模仿或设定，是以球状沥青中温蒸发后残留的碳量为据。改性石墨的参加量以4－5％为宜，略高于球状沥青的参加量。
铁沟料在其运用温度条件下，碳与耐火质料的化学稳定性情况杰出，因而，改性石墨的要点防护系统是在微观、微观情况下供给液相氧化的防护系统，保证含碳浇注料在执役时间的抗渣性优秀以及抗热震性的一直如一。
5. 2含碳制品
为了迎候洁净钢出产的应战，在世界范围内，大力研制低碳钢或超低碳钢所急需的低碳镁碳砖或超低碳镁碳砖，以减轻碳对钢的污染。
因为制品中碳含量的急剧下降，为了保证抗渣性及抗热震性不衰竭，所以，增大碳的比表面积，以处置碳在制品中涣散性均匀是一种惯性思想。因为此表面积的无限 增大，以致进入纳米情况，碳的“基因”会由量变到发作骤变，即骤变。“基因”骤变会带来三相氧化的剧变，特别是高温真空情况下的剧变。“基因”修正是改性 石墨的核心技能，谁具有这一核心技能，谁就有实力把含碳耐火资料面向一个新的高峰。含碳制品的碳含量模仿和设定的底子原则是以不污染钢的碳含量为条件。确 切的量以运用实验为据加以断定。因为改性石墨的碳含量选用现行测验规范测禁绝，另外，因为改性石墨进行“基因”修正后，实践碳的耗费与非改性的碳的损耗是 有不同的。经过试用予以核准才具有运用价值。
6、总结
以上作为新产物的运用方法应该满足。欢送广大客户在试用或运用中进行针对性的沟通与沟通。意图是一起把改性石墨面向国内外商场，为国内外钢铁工业的开展，尽耐火资料工作者应尽的一份力。一起，经过商场化举措，使改性石墨工业愈加兴旺发达。