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耐火材料定義?
發布時間:2012-11-9 閱讀:2110次   打印本頁 || 關閉窗口

   耐火度高于1580℃的無機非金屬材料。耐火度指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下,抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。耐火材料與高溫技術相伴出現,大致起源于青銅器時代中期。中國東漢時期已用粘土質耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初,耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發展,同時出現了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纖維。現代,隨著原子能技術、空間技術、新能源技術的發展,具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐沖刷等綜合優良性能的耐火材料得到了應用。
  耐火材料種類繁多,通常按耐火度高低分為普通耐火材料(1580~1770℃)、高級耐火材料(1770~2000℃)和特級耐火材料(2000℃以上);按化學特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料。此外,還有用于特殊場合的耐火材料。
  酸性耐火材料以氧化硅為主要成分,常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅93%以上的硅質制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等,其抗酸性爐渣侵蝕能力強,荷重軟化溫度高,重復煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹;但其易受堿性渣的侵蝕,抗熱振性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚以耐火粘土為主要原料,含有30%~46%的氧化鋁,屬弱酸性耐火材料,抗熱振性好,對酸性爐渣有抗蝕性,應用廣泛。
  中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95%以上的剛玉制品是一種用途較廣的優質耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對鋼渣的耐蝕性好,但抗熱振性較差,高溫荷重變形溫度較低。碳質耐火材料有碳磚、石墨制品和碳化硅質制品,其熱膨脹系數很低,導熱性高,耐熱振性能好,高溫強度高,抗酸堿和鹽的侵蝕,不受金屬和熔渣的潤濕,質輕。廣泛用作高溫爐襯材料,也用作石油、化工的高壓釜內襯。
  堿性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分,常用的是鎂磚。含氧化鎂80%~85%以上的鎂磚,對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于平爐、吹氧轉爐、電爐、有色金屬冶煉設備以及一些高溫設備上。
  在特殊場合應用的耐火材料有高溫氧化物材料,如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等,難熔化合物材料,如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等;高溫復合材料,主要有金屬陶瓷、高溫無機涂層和纖維增強陶瓷等。
  耐火材料概述:
  耐火材料一般是指耐火度在1580℃以上的無機非金屬材料.它包括天然礦石及按照一定的目的要求經過一定的工藝制成的各種產品.具有一定的高溫力學性能、良好的體積穩定性,是各種高溫設備必需的材料。 
  耐火材料種類: 
  1、酸性耐火材料通常指SiO2含量大于93%的耐火材料,它的主要特點是在高溫下能抵抗酸性渣的侵蝕,但易于與堿性熔渣起反應。 酸性耐火材料常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅93%以上的硅質制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等,其抗酸性爐渣侵蝕能力強,荷重軟化溫度高,重復煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹;但其易受堿性渣的侵蝕,抗熱振性差。硅磚主要用于焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚以耐火粘土為主要原料,含有30%~46%的氧化鋁,屬弱酸性耐火材料,抗熱振性好,對酸性爐渣有抗蝕性,應用廣泛。 
  2、堿性耐火材料一般是指以氧化鎂或氧化鎂和氧化鈣為主要成分的耐火材料。這類耐火材料的耐火度都較高,抵抗堿性渣的能力強。例如鎂磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白云石磚、鎂橄欖石磚等。主要用于堿性煉鋼爐、有色金屬冶煉爐及水泥窯爐等。 
  3、硅酸鋁質耐火材料是指以SiO2-Al2O3為主要成分的耐火材料,按其Al2O3含量的多少可以分為半硅質(Al2O3 15~30%)、粘土質(Al2O3 30~48%)、高鋁質(Al2O3大于48%)三類。 
  4、熔鑄耐火材料是指用一定方法將配合料高溫熔化后,澆注成的具有一定形狀的耐火制品。 
  5、中性耐火材料是指高溫下與酸性或堿性熔渣都不易起明顯反應的耐火材料,如炭質耐火材料和鉻質耐火材料。有的將高鋁質耐火材料也歸于此類。 
  6、特種耐火材料是在傳統的陶瓷和一般耐火材料的基礎上發展起來的新型無機非金屬材料。 
  7、不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、結合劑或另摻外加劑一定比例組成的混合料,能直接使用或加適當的液體調配后使用。不定型耐火材料是一種不經煅燒的新型耐火材料,其耐火度不低于1580℃。 
  經常使用的普通耐火材料有硅磚、半硅磚、粘土磚、高鋁磚、鎂磚等。 
  經常使用的特殊材料有AZS磚、剛玉磚、直接結合鎂鉻磚、碳化硅磚、氮化硅結合碳化硅磚、氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化鈣、氧化鉻、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹等耐火材料。 經常使用的隔熱耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、絕熱板等。經常使用的不定形耐火材料有補爐料、耐火搗打料、耐火澆注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火噴補料、耐火投射料、耐火涂料、輕質耐火澆注料、炮泥等。 
  耐火材料的物理性能包括結構性能、熱學性能、力學性能、使用性能和作業性能。 
  耐火材料的結構性能包括氣孔率、體積密度、吸水率、透氣度、 氣孔孔徑分布等。 
  耐火材料的熱學性能包括熱導率、熱膨脹系數、比熱、熱容、導溫系數、熱發射率等。 
  耐火材料的力學性能包括耐壓強度、抗拉強度、抗折強度、抗扭強度、剪切強度、沖擊強度、耐磨性、蠕變性、粘結強度、彈性模量等。 
  耐火材料的使用性能包括耐火度、荷重軟化溫度、重燒線變化、抗熱震性、抗渣性、抗酸性、抗堿性、抗水化性、抗CO侵蝕性、導電性、抗氧化性等。 
  耐火材料的作業性包括稠度、塌落度、流動度、可塑性、粘結性、回彈性、凝結性、硬化性等。
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