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耐火材料的种类与应用
2022年09月22日 发布 分类:粉体入门 点击量:218
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耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。但仅以耐火度来定义已不能全面描述耐火材料了,1580℃并不是绝对的。现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域,在冶金工业中用量最大,占总产量的50%~60%。

1、黏土耐火材料

高温性能较好,由制品中氧化铝含量和杂质)含量决定。例如普通黏土制品,按氧化铝含量而分为一等(不小于40%)、二等(不小于35%)和三等(不小于30%),其相应耐火度分别为1730℃,1670℃和1610℃。

黏土耐火材料的最大一类是以塑性耐火黏土、硬质黏土和耐火黏土熟料的混合物为基础的。大量的耐火砖为了提高氧化铝含量也加入硅线石、蓝晶石、黄玉、硬水铝石或铁矾土。所有这些材料加热时都有形成莫来石的趋向。另外,石英在塑性耐火黏土中经常以杂质形式出现,有时候加人石英以减少烧结收缩和干燥收缩。熟料(预烧黏土)或硬质黏土颗粒以及塑性耐火黏土黏结物的微细结构用光学显微镜是难于分辨的,但这种微细结构是由硅质基体中细小的莫来石晶体组成的。出现的碱金属、碱土金属、土、铁和类似的杂质大部分都和硅质基体化合后形成低熔点玻璃体,因而降低耐火砖的耐火度。

主要用于高炉、热风炉、加热炉、锅炉、石灰窑、玻璃窑、陶瓷烧成窑中的耐火材料。

2、硅质耐火材料

硅质耐火材料是以二氧化硅为主要成分的耐火材料。通常二氧化硅含量不小于93%。可以为定形也可以为不定形耐火材料。主要品种是硅砖。以硅石为原料经1350~1 430℃烧成,使硅砖中的主要相转变为鳞石英、方石英和玻璃。真密度须达2.31~2.42克每立方厘米范围内。具有热导率及荷重软化点高,抗酸性渣侵蚀能力强等优点。


硅质制品属酸性耐火材料,对酸性妒渣抵抗能力强,但易被碱性熔渣强烈侵蚀,易受氧化钾、氧化钠等氧化物作用而破坏,但对氧化亚铁、氧化铁等氧化物有良好的抵抗性。硅质制品中的典型产品硅砖具有荷重变形温度高的特点,其荷重软化气温接近磷石英、方石英的熔点(1670℃,1713℃);硅砖砌筑体有良好的气密性和结构强度,最大的缺点是抗热震稳定性低。

硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉及其他热工设备的结构材料。

3、碱性耐火材料

碱性耐火材料是指以氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。主要用于碱性炼钢炉、有色金属冶炼炉、玻璃和水泥工业用窑炉及其他热工设备。


碱性耐火材料的品种很多,按化学矿物组成可分为镁质、镁尖晶石质、白云石质、橄榄石质、石灰石材质等。若按其他方法分类,可分为烧成碱性耐火制品和不烧碱性耐火制品及烧成油浸碱性制品等。不烧碱性制品是指焦油结合制品,品种有沥青结合镁砖、白云石砖和镁白云石砖等、烧成油浸碱性制品是指烧成制品经过沥青浸渍,品种有油浸镁白云石砖、镁砖、白云石砖和石灰砖等。

碱性耐火材料的耐火度高,抗碱性渣和铁渣能力强,热膨胀率较大,热震稳定性一般较差,抗水化性较差,在常温下蒸气压较低,在高温减压工作时,耐火材料因挥发而损耗,挥发速度与耐火材料的蒸气压成正比,气相的相对分子质量越大,挥发量越大。碱性耐火材料在常温下是电的不良导体,随温度的提高,电阻率减小,导电性增强。

主要应用:

镁砖——转炉、电炉、化铁炉、有色金属冶炼炉、均热炉和加热炉的炉床,以及水泥窑和玻璃窑蓄热室等设备都可使用此种耐火制品。

镁铬质耐火材料——钢铁冶金中的炉外精炼炉、有色金属冶炼炉、水泥回转窑过渡带和烧成带、石灰窑以及玻璃窑的蓄热室等部位

方镁石-尖晶石耐火材料——水泥窑和石灰窑过渡带、烧成带等

白云石质耐火材料——不锈钢冶炼、水泥窑烧成带


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