| | 耐火度高於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,大致起源於青銅器時代中期。中國東漢時期已用粘土質耐火材料做燒瓷器的窯材和匣鉢。20世紀初,耐火材料嚮高純、高緻密和超高溫製品方向發展,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,隨着原子能技術、空間技術、新能源技術的發展,具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐衝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、中性耐火材料和鹼性耐火材料。此外,還有用於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%以上的硅質製品,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,重複煅燒後體積不收縮,甚至略有膨脹;但其易受鹼性渣的侵蝕,抗熱振性差。硅磚主要用於焦爐、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%以上的剛玉製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、石墨製品和碳化硅質製品,其熱膨脹係數很低,導熱性高,耐熱振性能好,高溫強度高,抗酸鹼和????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。
鹼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,對鹼性渣和鐵渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用於平爐、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、高溫無機塗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製成的各種産品.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含量大於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,但易於與鹼性熔渣起反應。 酸性耐火材料常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅93%以上的硅質製品,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,重複煅燒後體積不收縮,甚至略有膨脹;但其易受鹼性渣的侵蝕,抗熱振性差。硅磚主要用於焦爐、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、鹼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,抵抗鹼性渣的能力強。例如鎂磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白雲石磚、鎂橄欖石磚等。主要用於鹼性煉鋼爐、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大於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後,澆註成的具有一定形狀的耐火製品。
5、中性耐火材料是指高溫下與酸性或鹼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於此類。
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後使用。不定型耐火材料是一種不經煅燒的新型耐火材料,其耐火度不低於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製品、石棉製品、絶熱板等。經常使用的不定形耐火材料有補爐料、耐火搗打料、耐火澆註料、耐火可塑料、耐火泥、耐火噴補料、耐火投射料、耐火塗料、輕質耐火澆註料、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、 氣孔孔徑分佈等。
耐火材料的熱學性能包括熱導率、熱膨脹係數、比熱、熱容、導溫係數、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、衝擊強度、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、重燒綫變化、抗熱震性、抗渣性、抗酸性、抗鹼性、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。
(參考:http://www.fm086.com/Article/Article.asp?id=77779) | | naihuo cailiao
耐火材料
refractories
耐火度不低於1580℃的一類無機非金屬材料。耐火度是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。耐火材料廣泛用於冶金、化工、石油、機械製造、硅酸????、動力等工業領域,在冶金工業中用量最大,占總産量的50%~60%。
中國在4000多年前就使用雜質少的粘土,燒成陶器,並已能鑄造青銅器。東漢時期(公元25~220)已用粘土質耐火材料做燒瓷器的窯材和匣鉢。20世紀初,耐火材料嚮高純、高緻密和超高溫製品方向發展,同時發展了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纖維(用於1600℃以上的工業窯爐)。前者如氧化鋁質耐火混凝土,常用於大型化工廠合成氨生産裝置的二段轉化爐內壁,效果良好。50年代以來,原子能技術、空間技術、新能源開發技術等的迅速發展,要求使用耐高溫、抗腐蝕、耐熱震、耐衝刷等具有綜合優良性能的特種耐火材料,例如熔點高於2000℃的氧化物、難熔化合物和高溫復合耐火材料等。
分類 分為普通和特種耐火材料兩大類。普通耐火材料按化學特性分為酸性、中性和鹼性。特種耐火材料按組成分為高溫氧化物、難熔化合物和高溫復合材料(見表耐火材料分類)。
此外,按照耐火度強弱可分為普通耐火製品(1580~1770℃)、高級耐火製品(1770~2000℃)和特級耐火製品(2000℃以上)。按照製品的外形可分為塊狀(標準磚、異形磚等)、特種形狀(坩堝、匣鉢、管子等)、纖維狀(硅酸鋁質、氧化鋯質和碳化硼質等)和不定形狀(耐火泥、澆灌料和搗打料等)。按照燒結工藝分為燒結製品、熔鑄製品、熔融噴吹製品等。
主要品種 在普通和特種耐火材料中,常用的品種主要有以下幾種:
酸性耐火材料 用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含93%以上SiO□的硅質製品,使用的原料有硅石、廢硅磚等。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強,但易受鹼性渣的侵蝕,它的荷重軟化溫度很高,接近其耐火度,重複煅燒後體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗熱震性差。硅磚主要用於焦爐、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設備。粘土磚中含30%~46%氧化鋁,它以耐火粘土為主要原料,耐火度1580~1770℃,抗熱震性好,屬於弱酸性耐火材料,對酸性爐渣有抗蝕性,用途廣泛,是目前生産量最大的一類耐火材料。
中性耐火材料 高鋁質製品中的主晶相是莫來石和剛玉,剛玉的含量隨着氧化鋁含量的增加而增高,含氧化鋁95%以上的剛玉製品是一種用途較廣的優質耐火材料。鉻磚主要以鉻礦為原料製成的,主晶相是鉻鐵礦。它對鋼渣的耐蝕性好,但抗熱震性差,高溫荷重變形溫度較低。用鉻礦和鎂砂按不同比例製成的鉻鎂磚抗熱震性好,主要用作鹼性平爐頂磚。
碳質製品是另一類中性耐火材料,根據含碳原料的成分和製品的礦物組成,分為碳磚、石墨製品和碳化硅質製品三類。碳磚是用高品位的石油焦為原料,加焦油、瀝青作粘合劑,在1300℃隔絶空氣條件下燒成。石墨製品(除天然石墨外)用碳質材料在電爐中經2500~2800℃石墨化處理製得。碳化硅製品則以碳化硅為原料,加粘土、氧化硅等粘結劑在1350~1400℃燒成。也可以將碳化硅加硅粉在電爐中氮氣氛下製成氮化硅-碳化硅製品。
碳質製品的熱膨脹係數很低,導熱性高,耐熱震性能好,高溫強度高。在高溫下長期使用也不軟化,不受任何酸鹼的侵蝕,有良好的抗????性能,也不受金屬和熔渣的潤濕,質輕,是優質的耐高溫材料。缺點是在高溫下易氧化,不宜在氧化氣氛中使用。碳質製品廣泛用於高溫爐爐襯(爐底、爐缸、爐身下部等)、熔煉有色金屬爐的襯裏。石墨製品可以做反應 | | - : refractory material, refractory, fire-resisting material, fire resisting material, fire resistive material, fire-proofing material, fire-resistant material, fireproof material, fire-proof material, flame-proof material, refractories
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